【青训营】Go的一些性能优化技巧

一、Slice切片的性能优化

对Slice进行内存预分配

尽可能在使用make()初始化函数的时候提供容量信息，因为切片本质是一个数组片段的描述，其源码如下：

type slice struct{
    array unsafe.Pointer
    len int// 长度
    cap int// 容量
}

如果没有指定容量，那么可能会使得slice进行扩容操作，扩容操作会耗费额外时间。因此最好在初始化时指定好容量

大内存释放陷阱

我试图组织语言结果发现自己说不明白，还是直接看别人的吧
https://blog.csdn.net/QiuHaoqian/article/details/108996719

也就是要对切片进行切片的话，最好使用copy函数吧

二、Map的性能优化

Map的预分配内存

// 无预分配内存funcNoPreAlloc(size int){
    data :=make(map[int]int)for i:=0; i<size; i++{
        data[i]=1}}// 带预分配内存funcPreAlloc(size int){
   data :=make(map[int]int, size)for i :=0; i < size; i++{
      data[i]=1}}

无预分配内存的话也会导致go对map进行扩容操作，这些操作十分耗费时间，并且需要数次请求内存分配。提前分配好空间你可以减少内存拷贝和rehash消耗

三、字符串的处理

使用strings.Builder拼接字符串

字符串拼接是十分敞开的呢操作，但是使用常规的str=str1+str2的性能十分堪忧。可以使用strings.Builder进行优化。使用案例如下：

funcStrBuilder(n int, str string)string{var builder strings.Builder
    for i :=0; i < n; i++{
        builder.WriteString(str)}return builder.String()}

其原因在于，字符串在Go语言中是不可变类型，其占用内存大小是固定的，而使用+每次都需要重新分配内存。strings.Builder和bytes.Buffer底层都是[]byte数组，因此不需要每次拼接都重新分配内存。而bytes.Buffer将素组转化为字符串的时候新申请了一片空间，而strings.Builder则是直接将数组转化为字符串返回，因此strings.Builder性能会更优秀一些。

性能差异如下

其中第一个是直接使用+连接字符串，其开销是十分大的的
第二个是StrBuilder，其效率是最高的

如果在使用时已经知道了字符串的长度，那么也可以对字符串变量进行预分配，此时效率是最高的。

func PreStrBuilder(n int, str string) string {
   var builder strings.Builder
   builder.Grow(n * len(str)) // 预分配str的内存大小
   for i := 0; i < n; i++ {
      builder.WriteString(str) // 将str写进builder
   }
   return builder.String()
}

对string进行预分配的关键是Grow()。Grow()方法保证了其内部的 slice 一定能够写入n个字节。只有当 slice 空余空间不足以写入n个字节时，扩容才有可能发生。

小技巧：使用空结构体节省内存

空结构体struct{}实例不占任何内存空间。比如一般会使用map来实现一个Set，但是Set只需要使用到map的键，不需要使用到它的值，因此可以使用以下的方法定义map来节省空间

make(map[int]struct{})

其中map的键是一个空结构体，不占内存空间

四、使用atomic包实现进程管理

atomic包可以实现线程安全、加锁、原子变量和原子操作等。和平常的sync.Mutex相比，mutex的视线是通过操作系统实现，属于系统调用，其开销是比较大的；相比之下，atomic操作是用过硬件实现的，效率较高