性能优化策略与建议 ｜ 青训营

在保证代码正确性、可靠性、健壮性以及可读性等质量因素的前提下，提高程序的效率是一项重要的任务。以下是一些性能优化的建议，可以根据实际情况在代码中应用。

Slice 预分配内存

切片是非常常见的数据结构，通过预分配内存可以有效地避免底层数组的重新分配和拷贝，从而提高性能。尽可能在使用 make() 初始化切片时提供容量信息，特别是在进行切片追加操作时。

例子：

// 不推荐的写法
var data []int
for i := 0; i < 1000; i++ {
    data = append(data, i)
}

// 推荐的写法
data := make([]int, 0, 1000)
for i := 0; i < 1000; i++ {
    data = append(data, i)
}

Map 预分配内存

与切片类似，预分配内存也适用于 Map 数据结构。提前根据实际需求预估需要的空间，可以避免频繁的扩容和 Rehash 操作，从而提高性能。

例子：

// 不推荐的写法
data := make(map[string]int)
data["one"] = 1
data["two"] = 2
// ...

// 推荐的写法
data := make(map[string]int, 100)
data["one"] = 1
data["two"] = 2
// ...

使用 strings.Builder

在字符串拼接操作中，尽量使用 strings.Builder 或者 bytes.Buffer，而不是简单的使用 + 运算符。这是因为字符串在 Go 中是不可变类型，使用 + 运算符会导致创建新的字符串，消耗更多的内存。

例子：

// 不推荐的写法
result := "Hello, "
result += "world!"

// 推荐的写法
var builder strings.Builder
builder.WriteString("Hello, ")
builder.WriteString("world!")
result := builder.String()

使用空结构体节省内存

空结构体在内存中不占用空间，可以用作占位符，适用于某些特定场景，比如实现简单的 Set 数据结构。这可以在一些情况下节省内存。

例子：

// 空结构体
type Empty struct{}

// 使用空结构体作为占位符
mySet := make(map[string]Empty)
mySet["item1"] = struct{}{}
mySet["item2"] = struct{}{}

使用 atomic 包

在多线程并发编程中，使用 atomic 包的原子操作能够提高性能。相对于传统的锁机制，原子操作的实现更高效，因为它是通过硬件实现的，而不是系统调用。

例子：

var counter int32

func incrementCounter() {
    atomic.AddInt32(&counter, 1)
}

总结：在代码中避免常见的性能陷阱，如内存重新分配、频繁的扩容等，可以显著提高程序的性能。但需要注意，性能优化不应牺牲代码的正确性和可读性。在普通应用代码中，除非特别需要，不要过于追求极致的性能，而是在保证质量的前提下提高程序的效率。