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只改變一個字符使Go程序提速42%

馬哥Linux運維 ? 來源:量子位 ? 作者:量子位 ? 2022-11-24 15:48 ? 次閱讀
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Go語言本來就以輕量快速著稱,一位GitHub員工卻偶然發現:

只改變一個字符的位置,能把一段代碼運行速度提高足足42%。

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簡直就像是……

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這個簡單有效的技巧一經發布,就引來眾多程序員圍觀。

原作者自己也調侃,一般這種情況都是事先犯了個愚蠢的錯誤,后面才能提升這么大。

不過順著這個思路發現有人發現,就連Go開發團隊的核心人物Russ Cox都在標準庫中犯過同樣的錯誤。

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什么樣的錯誤?

發現這個問題的Harry在大型程序員交友平臺GitHub工作。

他在開發一個把GitHub倉庫中每個文件的所有者列出來的小工具。

功能很簡單,就是根據CODEOWNERS文件中定義的規則匹配,寫在越下面的規則優先級越高。

e6596aac-6b35-11ed-8abf-dac502259ad0.png

原理也很簡單,就是從后往前一條一條處理,匹配到了就停止。

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但就是這樣一個簡單的程序卻出現了性能問題,處理中等大小的倉庫就很慢了。

e6894498-6b35-11ed-8abf-dac502259ad0.png

他打印出火焰圖,發現大部分時間都花在了Go語言的正則表達式引擎中。

另外在內存動態分配malloc和垃圾回收gc上面的花費也值得注意。

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要減少malloc的時間,就需要用到Go語言的逃逸分析(Escape Analysis)了。

簡單來說,就是盡量把變量分配到棧上,讓編譯器自動管理內存的釋放。

只有在“逃逸”也就是變量的作用域超出所在的棧時,才把變量分配到堆上,減輕運行時GC的壓力。

在這次的程序中,Harry確定了逃逸的變量是rule這個結構體(struct)。

e6ad0fcc-6b35-11ed-8abf-dac502259ad0.png

但問題是,rule存儲在RuleSet這個切片(slice)里,按Go語言的規則可以確信他已經在堆中了。

再分析一下代碼,發現在給rule賦值的時候實際上是做了一次不必要的拷貝,后面用“&”取地址時候創建了一個逃逸的指針指向它的副本。

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最后解決辦法也很容易想出,只需要把&移動到上面。

e6d2be98-6b35-11ed-8abf-dac502259ad0.png

這樣就引用了切片中的結構體,避免了拷貝。

如何徹底避免?

在熱議中,有網友分享了自己是怎么避免出現這個問題的。

對于每個結構體,把它看作純值或純指針,壓根就不去使用&這種取地址的操作,避免隱式的內存分配。

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如果你想要深入理解這個問題,也有人貼心的給出了需要提前了解的一些背景知識。

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最后有人指出,Rust語言為避免這個問題,直接規定必須顯式操作才能拷貝一個數據結構。

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當你不習慣的時候這規定煩得要命,但是總的來看還是值得。

方便or規范,你更傾向于哪種做法?

審核編輯 :李倩

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