八招解決 Golang 性能問題
1. 明智使用 Goroutine
你肯定習慣通過 goroutine 同時運行函數,覺得很酷,對吧?但實際上太多 goroutine 會拖慢運行速度,每個 goroutine 都會占用一定內存,如果程序運行了數百萬個 goroutine,就會增加很多內存。
避免以下做法:
for _, item := range bigList {
go process(item)
}
試著用信號量(semaphore)進行限制:
sem := make(chan struct{}, 100) // 限制 100 個 goroutines
for _, item := range bigList {
sem <- struct{}{}
go func(i Item) {
defer func() { <-sem }()
process(i)
}(item)
我曾經做過航班搜索項目,該項目具有數百萬的搜索規模。我們在很多地方都添加了 goroutine,試圖對其進行優化。這時我才意識到 goroutine 會占用大量內存。我們需要持續監控每個點上運行的 goroutine 的數量,并需要建立某種機制,根據性能要求對其進行調整。
2. 謹慎使用 channel
channel 非常適合用于程序之間通信,但也可能很棘手。不帶緩沖的 channel 會導致程序在意想不到的時候阻塞。
避免以下做法:
ch := make(chan int)
在需要的時候使用帶緩沖的 channel:
ch := make(chan int, 100) // 緩沖大小為 100
帶緩沖的 channel 可確保發送方在接收方尚未準備好接受任何數據的情況下不會被卡住,可以幫助我們簡化流程,尤其是在處理大規模事務時,通道可能會非常繁忙。
3. 避免使用全局變量
全局變量初看似乎很簡單,但可能會帶來很多問題。全局變量會讓人很難跟蹤變化的內容,并可能導致錯誤。
避免以下做法:
var counter int
func increment() {
counter++
}
傳遞變量:
func increment(counter int) int {
return counter + 1
}
counter := 0
counter = increment(counter)
曾經看到過遍布全局變量的代碼,調試時完全是一場噩夢。保持局部化會讓代碼更簡潔、更快速。
4. 高效使用切片
切片是 Golang 中使用最多的數據結構之一,因此我們有責任明智的使用。一不小心,就可能會在切片中拷貝更多數據。
避免不必要的拷貝:
// 不好: 創建新切片
newSlice := make([]int, len(oldSlice))
copy(newSlice, oldSlice)
// 更好: 只使用原始切片
newSlice := oldSlice[:]
此外,在對切片添加數據時,如果知道容量會有多大,請考慮預先分配容量。
預先分配容量:
s := make([]int, 0, 100) // 容量為 100
這有助于避免多次分配內存,加快速度。
5. 分析代碼
需要采取某種機制來檢查代碼與模塊的效率,Go 內置工具可以幫助查看程序把時間花在了哪些方面。
使用分析工具(profiler):
import (
"runtime/pprof"
"os"
)
func main() {
f, _ := os.Create("cpu.prof")
pprof.StartCPUProfile(f)
defer pprof.StopCPUProfile()
// 業務代碼
}
運行分析工具后,可能會發現某個你認為很快的函數實際上拖慢了速度。修復后,程序可以運行得更快了。
6. 使用標準庫
Go 有一些漂亮的庫,而我犯的一個錯誤就是在項目中引入了很多 Go 已經提供的功能。強烈建議你在編寫代碼之前,先檢查一下 Go 是否已經提供了相應功能。
避免編寫自己的排序功能:
func mySort(data []int) {
// 自定義排序
}
使用內置排序軟件包:
import "sort"
sort.Ints(data)
以前我經常重新發明輪子,但現在更多依賴標準庫,這樣代碼可以更簡短,通常也更快。
7. 注意內存分配
分配內存需要時間。如果在短時間內創建許多臨時對象,考慮到創建對象所耗費的時間,很可能會影響性能。
盡可能復用對象:
var buffer bytes.Buffer
for i := 0; i < 1000; i++ {
buffer.Reset()
buffer.WriteString("Some data")
process(buffer.Bytes())
}
通過重復使用 buffer,可以避免每次都分配新的內存,這個技巧可以加快運行多次的循環速度。
8. 隨時更新 Go 版本
Go 的每個新版本都會對性能進行改進,總是使用最新的 Go 版本,就能免費獲得這些優勢。
因為更新看起來會很麻煩,因此很多人會一直使用舊版本,但升級后很有可能會發現程序在不修改任何代碼的情況下運行得更快了!
總結
這些是多年來積累的一些小技巧。每個項目都有所不同,請確保解決方案確實能夠解決你的問題,而每當面臨某種性能瓶頸時,請注意上述提到的方面。
最后,在修改代碼后,一定要記得對代碼進行測試和性能分析。有時,我們認為的優化可能達不到預期效果。