pprof 性能分析

• CPU Profiling
• Memory(heap) Profiling
• Block Profiling
• Goroutine Profiling
• Mutex Profiling

基础代码优化

slice

• 使用 make([]T, len, cap) 预分配内存
  • 切片本质是对一个数组片段的引用，当使用 append 函数时，如果切片的容量不足，会重新分配一个新的数组，并将原数组的元素复制到新数组中
• 使用 copy 函数复制 slice
  • copy 函数会在底层使用 memcpy 函数来复制内存，性能更高

map

• 使用 make(map[T]T, cap) 预分配内存
  • map 的底层实现是一个哈希表，当使用 make 函数时，可以预分配内存，避免频繁的扩容和内存拷贝

string

• 使用 strings.Builder 构建字符串
  • string 是不可变类型，每次修改都会创建一个新的字符串对象，性能较低
  • strings.Builder 底层使用一个可变的 byte 数组
  • bytes.Buffer 也可以使用，但是需要转换为 string 类型，转换时需要重新申请内存
  • strings.Builder 底层直接把 byte 数组转换为 string 类型，性能更高
  • strings.Builder 也可以使用 builder.Grow() 函数预分配内存，避免频繁的扩容和内存拷贝

struct

• struct{} 空结构体不占用任何内存
  • 可以用来作为 map 的 value 或者 channel 的值

atomic

• atomic 依赖于 CPU 指令直接在硬件层面实现，性能更高。多数情况下通过自旋完成，Goroutine 不会挂起。
• mutex 依赖调度机制实现，当 Mutex 被占用时，尝试获取锁的 Goroutine 可能被调度器挂起，会伴随上下文切换和用户态/内核态切换的开销
• mutex 用于保护一段代码逻辑，而 atomic 用于保护特定变量

优化注意事项

• 在保证现有功能稳定的前提下改进具体实现
• 测试用例需覆盖尽可能多的场景
• 在文档中记录存在的问题、改进的原因、实现方法和预期效果
• 通过选项控制是否启用新实现
• 保证必要的日志输出，以便于后续排查问题