性能优化

在满足正确性、可靠性、健壮性、可读性等质量因素的前提下，设法提高程序的效率

slice 预分配内存

在尽可能的情况下，在使用 make() 初始化切片时提供容量信息，特别是在追加切片时

原理

• ueokande.github.io/go-slice-tr…

• 切片本质是一个数组片段的描述，包括了数组的指针，这个片段的长度和容量(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，因此切片操作是非常高效的

• 切片有三个属性，指针(ptr)、长度(len) 和容量(cap)。append 时有两种场景：

  • 当 append 之后的长度小于等于 cap，将会直接利用原底层数组剩余的空间
  • 当 append 后的长度大于 cap 时，则会分配一块更大的区域来容纳新的底层数组

• 因此，为了避免内存发生拷贝，如果能够知道最终的切片的大小，预先设置 cap 的值能够获得最好的性能

另一个陷阱：大内存得不到释放

• 在已有切片的基础上进行切片，不会创建新的底层数组。因为原来的底层数组没有发生变化，内存会一直占用，直到没有变量引用该数组

• 因此很可能出现这么一种情况，原切片由大量的元素构成，但是我们在原切片的基础上切片，虽然只使用了很小一段，但底层数组在内存中仍然占据了大量空间，得不到释放

• 推荐的做法，使用 copy 替代 re-slice

map 预分配内存

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

使用 strings.Builder

常见的字符串拼接方式

• +
• strings.Builder
• bytes.Buffer

strings.Builder 最快，bytes.Buffer 较快，+ 最慢

原理

• 字符串在 Go 语言中是不可变类型，占用内存大小是固定的，当使用 + 拼接 2 个字符串时，生成一个新的字符串，那么就需要开辟一段新的空间，新空间的大小是原来两个字符串的大小之和

• strings.Builder，bytes.Buffer 的内存是以倍数申请的

• strings.Builder 和 bytes.Buffer 底层都是 []byte 数组，bytes.Buffer 转化为字符串时重新申请了一块空间，存放生成的字符串变量，而 strings.Builder 直接将底层的 []byte 转换成了字符串类型返回

使用空结构体节省内存

• 空结构体不占据内存空间，可作为占位符使用

• 比如实现简单的 Set

  • Go 语言标准库没有提供 Set 的实现，通常使用 map 来代替。对于集合场景，只需要用到 map 的键而不需要值
    • map[key] = struct{}{}

使用 atomic 包

原理

• 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的，效率比锁高很多
• sync.Mutex 应该用来保护一段逻辑，不仅仅用于保护一个变量
• 对于非数值系列，可以使用 atomic.Value，atomic.Value 能承载一个 interface{}

总结

• 避免常见的性能陷阱可以保证大部分程序的性能
• 针对普通应用代码，不要一味地追求程序的性能，应当在满足正确可靠、简洁清晰等质量要求的前提下提高程序性能