最近一年各大中小厂都在搞"优化",说到优化,目的还是"降本增效",降低成本,增加效益(效率)。
技术层面,也有一些降本增效的常规操作。
比如池化、io缓冲区技术
(资料图片仅供参考)
golang | C# | eg. | |
---|---|---|---|
池化技术 | snnc.Pool | ObjectPool | 前端切图仔,归入前端资源池 , 随用随取 |
字节数组缓冲区 | bytes.Buffer | List | ... |
io缓冲区 | bufio | BufferStream | 适度超前,赛道埋伏 |
sync.Pool位于标准库,该文件提供了对临时对象的重复使用能力, 避免了频繁的gc, 对并发协程是安全的。
该文件只有三个控制点:
New: 默认的临时对象Get: 从池中哪一个临时对象Put: 放回池中,以重用下面使用基准测试进行b.N*1000次运算时的内存消耗。
package mainimport ("sync""testing")type Person struct {Age int}var (personPool = sync.Pool{New: func() interface{} { // 设置默认值return &Person{}},})func ExampleObjPool() {var p *Personfor i := 0; i < 1000; i++ {for j := 0; j < 1000; j++ {p = personPool.Get().(*Person)p.Age = i + 1personPool.Put(p)}}p = personPool.Get().(*Person)fmt.Println(p.Age)// output:1000}func BenchmarkWithoutPool(b *testing.B) {var p *Personb.ReportAllocs()b.ResetTimer()for i := 0; i < b.N; i++ {for j := 0; j < 1000; j++ {p = new(Person) // 每次均产生临时对象p.Age = 23}}}func BenchmarkWithPool(b *testing.B) {var p *Personb.ReportAllocs()b.ResetTimer()for i := 0; i < b.N; i++ {for j := 0; j < 1000; j++ {p = personPool.Get().(*Person) // 从池中复用对象p.Age = 23personPool.Put(p) // 放回以重用}}}
测试结果如下,sync.Pool[重用临时对象]的性能可见一斑。
bytes.Buffergolang很多方法内充斥了[]byte, 就连最常规的序列化/反序列化,返回值/参数都是[]byte, 但是slice是一个冷冰冰的数据结构,没有得心趁手的操作行为,还有很多陷阱。
func Marshal(v any) ([]byte, error) func Unmarshal(data []byte, v any)
A bytes.Buffer is a variable-sized buffer of bytes with Read and Write methods.
坦白讲bytes.Buffer并非底层优化机制, 实际提供了一个友好操作slice的方式。
下面的"abcd"字符串,先读取首字符、后面追加字符"e":
var b bytes.Bufferb.Write([]byte("abcd")) // 写入之后,自动扩容rdbuf := make([]byte, 1)_, err := b.Read(rdbuf) // 读取一个字节的数据,移动读off指针if err != nil {panic(err)}fmt.Println(b.String()) // 上面读取了一个字符,读off已经移动,现从读off位置转换为stringb.WriteByte("e") // 在尾部写字符fmt.Println(b.String())fmt.Printf("%d, %d \n", b.Len(), b.Cap()) // Len方法返回还能读取的字符数量,Cap返回底层buf的容量 //output:bcd bcde4, 64
bufioPackage bufio implements buffered I/O. It wraps an io.Reader or io.Writer object, creating another object (Reader or Writer) that also implements the interface but provides buffering and some help for textual I/O.
首先我们需要知道当应用程序执行IO操作(从文件、网络和数据库读取或写入数据),它将触发底层的系统调用,从性能角度来看,这很繁重。
缓冲IO是一种技术,用于在传递之前暂时积累IO操作的结果。这种技术可以通过减少系统调用的数量来提高程序的速度。例如,如果您想要逐字节地从磁盘读取数据,与每次直接从磁盘读取每个字节不同,使用缓冲区IO技术,我们可以一次将一个数据块读入缓冲区,然后消费者可以以任何您想要的方式从缓冲区读取数据。通过减少繁重的系统调用,性能将得到提高。
磁盘:1.寻址:ms(毫秒) 2.磁盘带宽:MB/s内存:1.寻址:ns(纳秒) 2. 内存带宽:GB/s磁盘比内存在寻址上慢了10W倍,传输带宽上慢了20倍。
开源的带缓冲区的logrus日志写入hook,就利用了bufio技术。
// 利用bufio针对原始io.Writer封装成带缓冲区的io.Writer `s.writer = bufio.NewWriterSize(s.Writer, size) ...... if len(bs) > s.writer.Available() && s.writer.Buffered() > 0 {if err := s.writer.Flush(); err != nil {return err}}_, err = s.writer.Write(bs)`
优化总结sync.Pool
复用临时对象,减少gc次数bufio
利用缓冲区,减少频繁的系统调用研发人员历来都是公司的成本大头,技术优化虽然不能增效,但是能降本,减少核数和内存条,希望大家都能通过技术优化让自己不被优化。
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