Golang性能优化的技巧分享

更新时间：2023年07月31日 10:55:26 作者：燕过莲开

性能优化的前提是满足正确可靠、简洁清晰等质量因素，针对 Go语言特性，本文为大家整理了一些Go语言相关的性能优化建议，感兴趣的可以了解一下

一.简介

性能优化的前提是满足正确可靠、简洁清晰等质量因素。性能优化是综合评估，有时候时间效率和空间效率可能对立。针对 Go语言特性，下文介绍 Go 相关的性能优化建议。

二.性能优化建议

1.Benchmark

Benchmark能够为Go语言提供支持基准性能测试，能够提供实际的数据衡量。通过go test -bench=. -benchmen命令进行基准性能测试。

// 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)
    }
}

结果说明：

第四行第一个结果表示BenchmarkFib10是测试函数名8 表示GOMAXPROCS的值为8，第四行第二个结果表示一共执行1855870次即b.N的值，第四行第三个结果表示每次执行花费602.5ns，第四行第四个结果表示每次执行申请多大的内存，第四行第五个结果表示每次执行申请的几次内存。

2.slice

slice可以预分配内存，使用make() 初始化切片时提供容量信息。

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 )
    }
}

实验结果：

切片本质是一个数组片段的描述包括数组指针，片段的长度，片段的容量(不改变内存分配情况下的最大长度）。切片操作并不复制切片指向的元素，创建一个新的切片会复用原来切片的底层数组。

3.map

map预分配内存

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
    } 
}

实验结果：

不断向 map 中添加元素的操作会触发 map 的扩容，提前分配好空间可以减少内存拷贝和 Rehash 的消耗，根据实际需求提前预估好需要的空间。

4.字符串处理

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()
}

实验结果：

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语言中是不可变类型，占用内存大小是固定的。使用 + 每次都会重新分配内存。strings.Builder，bytes.Buffer 底层都是 []byte 数组。内存扩容策略不需要每次拼接重新分配内存。

5.空结构体

空结构体 struct{}实例不占据任何的内存空间。可作为各种场景下的占位符使用，节省资源，空结构体本身具备很强的语义，即这里不需要任何值，仅作为占位符。

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
    }
}

实验结果：

实现 Set，可以考虑用 map 来代替。对于这个场景，只需要用到 map 的键，而不需要值。即使是将 map 的值设置为 bool 类型，也会多占据 1个字节空间。

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()
}

实验结果：

锁的实现是通过操作系统来实现，属于系统调用。atomic 操作是通过硬件实现，效率比锁高。sync.Mutex 应该用来保护一段逻辑，不仅仅用于保护一个变量。对于非数值操作，可以使用 atomic.Value，能承载一个interface。

三.小结

避免常见的性能陷阱可以保证大部分程序的性能。普通应用代码，不要一味地追求程序的性能。越高级的性能优化手段越容易出现问题。在满足正确可靠、简洁清晰的质量要求的前提下提高程序性能。

到此这篇关于Golang性能优化的技巧分享的文章就介绍到这了,更多相关Go性能优化内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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