Golang

3 Go语言进阶与依赖管理

并发

• 线程: 内核态, 线程跑多个协程, 栈空间MB级
• 协程: 用户态, 轻量级线程, 栈空间KB级
• channel 通道: make(chan 元素类型, [缓冲大小(>=2为有缓冲通道)])
• lock 并发安全: sync.Mutex定义互斥锁
• WaitGroup 等待组: sync.WaitGroup定义等待组, Add(delta uint)计数器增加delta, Done()计数器减1, Wait()阻塞直到WaitGroup为0

依赖管理

• GOPATH管理模式: 项目代码直接依赖src下代码, go get将最新版本的包加到src下
  • ./bin 项目编译的二进制文件
  • ./pkg 项目编译的中间产物
  • ./src 项目源码
  • 缺点: 无法实现pkg的多版本控制
• Go Vender管理模式: 在项目目录下增加vender文件夹, 所有依赖包以副本形式存放于$ProjectRoot/vender, 首先vender=>GOPATH
  • 当一个项目直接/间接依赖了同一个包的多个版本时, 出现不兼容, 还是由于vender无法控制包的依赖版本
• Go Module管理模式: 1.16开始使用, 定义版本规则和项目依赖关系
  • go.mod: 管理依赖包版本
  • go get/go mod指令来管理依赖包
• 依赖管理三要素
  • 配置文件描述依赖 go.mod
  • 中心仓库管理依赖库 Proxy
  • 本地工具 go get/mod
• 依赖配置
  • 
  • version
    • 语义化版本 ${MAJOR}.${MINOR}.${PATCH}
    • 基于commit的伪版本 ${MAJOR}.${MINOR}.${PATCH}-${timestamp}-${hash-checksum}
  • indirect 间接依赖
  • incompatible 主版本2+模块需要加/vN后缀, 如果没有go.mod文件且主版本为2+的依赖要使用incompatible
• 依赖分发-Proxy: 缓存托管平台分发版本, 保证依赖的稳定可靠
  • 
  • GOPROXY="URL_ADDRESS1, URL_ADDRESS2,..., direct", 从前往后找, direct为源站
• 工具
  • go get 下载并安装指定版本的包和依赖包
    • @update默认方法/@none删除依赖/@vN指定语义版本
  • go mod
    • init 初始化创建go.mod
    • download 下载模块到本地缓存
    • tidy 添加缺少的模块, 并删除不需要的模块

3 Go语言工程实践之测试

测试

• 单元测试
  • 规则: 以_test.go结尾, 函数声明以func TestXxxx(t *trsting.T)开头, 初始化逻辑在TestMain()中
  • 运行: go test [flags] [packages]
  • 覆盖率: 执行代码行的比例, 一般50%以上, 较高80%以上
• Mock测试: 保证测试的稳定不受外部依赖(network/file/DB)的影响
  • monkey为例: 为函数或方法打桩,Patch/Unpatch方法, 运行时替换函数/方法
• 基准测试
  • 规则: 以_benchmark.go结尾, 函数声明以func BenchmarkXxxx(b *testing.B)开头
  • 运行 go test -bench=.

实践

• 数据层: 数据model, 外部数据的增删改查
• 逻辑层: 业务Entity, 处理核心业务逻辑输出
• 视图层: 视图View, 处理和外部的交互逻辑

5 高质量编程简介及编码规范 && 性能优化 && 性能优化分析

高质量编程

• gofmt 自动格式化代码

• 编码规范

  • 包以全小写命名
  • 保持正常代码路径的最小缩进量
  • 用errors.Is批判error是否为特定错误, 将检查整条错误链, 看是否包含; 使用errors.As获取特定错误
  • panic不建议在业务代码中使用; recover在被defer的函数中使用

• 性能优化建议

  • slice预分配内存, make时提供初始容量信息data := make([]int, size), slice本质是指针+长度+容量, 创建新切片时会服用原slice的底层数组; 在大内存slice上做小切片会使得原底层数无法释放, 使用copy代替re-slice
  • 
  • 
  • map预分配内存, mp := make(map[int]int, size), 添加元素会触发map的扩容, 预留内存减少内存拷贝和重哈希
  • 字符串拼接使用strings.Builder, 性能比+好, 因为string类型内存固定, +需要重新分配内存, 而strings.Builder底层为[]byte数组, 不会每次都分配

  var builder strings.Builder
  for i := 0; i < 100; i++ {
  	builder.WriteString("hello")
  }
  return builder.String()
  
  buf := new(bytes.Buffer)
  for i := 0; i < 100; i++ {
  	buf.WriteString("hello")
  }
  return buf.String()

  • 空结构体节省内存, 因为空结构体不占用内存空间, 如仅需要key时使用map[int]struct{}来实现set
  • atomic包提供原子操作, 比对临界资源加锁(sync.Mutex)效率更高, 因为atomic基于底层硬件实现, 锁基于OS实现, 加锁应使用在一段逻辑上而不是某一变量

性能调优

• 性能调优原则: 依靠数据, 定位瓶颈, 不要过度/过早优化
• Go能分析工具pprof, 性能分析监听端口为6060localhost:6060/debug/pprof
  • 显示上, 支持top命令, 调用图, 火焰图, 定位源码等
  • 采样指标上, 支持CPU, 堆heap, 协程, Mutex锁, 阻塞block等, 通过go tool pprof -http=:8080 "localhost:6060/debug/pprof/heap", 通过8080端口启动可视化
  • top显示中, flat代表当前函数自身耗时, cum担任函数加上调用函数的总耗时