Golang性能優(yōu)化的技巧分享

更新時間：2023年07月31日 10:55:26 作者：燕過蓮開

性能優(yōu)化的前提是滿足正確可靠、簡潔清晰等質量因素，針對?Go語言特性，本文為大家整理了一些Go語言相關的性能優(yōu)化建議，感興趣的可以了解一下

一.簡介

? 性能優(yōu)化的前提是滿足正確可靠、簡潔清晰等質量因素。性能優(yōu)化是綜合評估，有時候時間效率和空間效率可能對立。針對 Go語言特性，下文介紹 Go 相關的性能優(yōu)化建議。

二.性能優(yōu)化建議

1.Benchmark

Benchmark能夠為Go語言提供支持基準性能測試，能夠提供實際的數據衡量。通過go test -bench=. -benchmen命令進行基準性能測試。

// from fib.go
func Fib(n int) int {
    if n <2{
        return n
    }
	return Fib(n-1) + Fib(n-2)
}
// from fib_test.go
func BenchmarkFib10(b *testing.B) {
    // run the Fib function b.N times
    for n := 0; n < b.N; n++{
        Fib(10)
    }
}

結果說明：

第四行第一個結果表示BenchmarkFib10是測試函數名8 表示GOMAXPROCS的值為8，第四行第二個結果表示一共執(zhí)行1855870次即b.N的值，第四行第三個結果表示每次執(zhí)行花費602.5ns，第四行第四個結果表示每次執(zhí)行申請多大的內存，第四行第五個結果表示每次執(zhí)行申請的幾次內存。

2.slice

? slice可以預分配內存，使用make() 初始化切片時提供容量信息。

func NoPreAlloc( size int) {
    data := make([]int, 0)
    for k := 0; k < size; k++ {
        data = append( data, k )
    }
}
func PreAlloc(size int) {
    data := make([]int, 0, size )
    for k := 0; k < size; k++ {
        data = append( data, k )
    }
}

實驗結果：

切片本質是一個數組片段的描述包括數組指針，片段的長度，片段的容量(不改變內存分配情況下的最大長度）。切片操作并不復制切片指向的元素，創(chuàng)建一個新的切片會復用原來切片的底層數組。

3.map

map預分配內存

func NoPreAlloc(size int) {
    data := make(map[int]int )
    for i := 0; i < size; i++ {
        data[i] = 1
    }
}
func PreAlloc(size int) {
    data := make(map[int]int, size)
    for i := 0; i < size; i++{
		data[i] = 1
    } 
}

實驗結果：

不斷向 map 中添加元素的操作會觸發(fā) map 的擴容，提前分配好空間可以減少內存拷貝和 Rehash 的消耗，根據實際需求提前預估好需要的空間。

4.字符串處理

使用strings.Builder

func ByteBuffer(n int, str string) string {
    buf := new( bytes .Buffer)
    for i := 0;i < n; i++ {
        buf.writeString(str)
    }
    return buf.String()
}

實驗結果：

使用 +字符串拼接性能最差，strings.Builder，bytes.Buffer 相近，strings.Buffer 更快。字符串在 Go語言中是不可變類型，占用內存大小是固定的。使用 + 每次都會重新分配內存。strings.Builder，bytes.Buffer 底層都是 []byte 數組。內存擴容策略不需要每次拼接重新分配內存。

5.空結構體

空結構體 struct{}實例不占據任何的內存空間?？勺鳛楦鞣N場景下的占位符使用，節(jié)省資源，空結構體本身具備很強的語義，即這里不需要任何值，僅作為占位符。

func EmptyStructMap(n int) {
    m := make(map[int]struct{})
    for i := 0;i < n; i++ {
        m[i] = struct{}{}
    }
}
func BoolMap(n int) {
    m := make(map[int]bool)
    for i := 0;i < n; i++ {
        m[i] = false
    }
}

實驗結果：

實現 Set，可以考慮用 map 來代替。對于這個場景，只需要用到 map 的鍵，而不需要值。即使是將 map 的值設置為 bool 類型，也會多占據 1個字節(jié)空間。

6.atomic

使用atomic包

type atomicCounter struct {
    i int32
}
func AtomicAddOne( c
*atomicCounter) {
    atomic.AddInt32( &c.i, 1)
}
type mutexCounter struct {
    i int32
    m sync.Mutex
}
func MutexAddOne(c *mutexCounter) {
    c.m.Lock()
	c.i+
	c.m.Unlock()
}

實驗結果：