Go语言入门记录：从channel的池应用、sync的Pool、benchmark、反射reflect、json处理、http、性能分析和一些编程习惯

喂-不吃素的熊宝宝2023-09-03 14:18
  1. channel的一对一会阻塞，添加buffer不会阻塞。
go 复制代码 
func GetResponse() string {
	// 如果是这一句，确实只返回了1个，但是其他几个都阻塞了，浪费协程，浪费服务器资源，容易造成泄露等安全问题
	// ch := make(chan string)
	// 如果用下面这句，每个协程都只管往channel中传数据，传完就结束
	ch := make(chan string, 10)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		go func(idx int) {
			time.Sleep(time.Millisecond * 10)
			ch <- "response from " + strconv.Itoa(idx)
		}(i)
	}
	return <-ch
	// 如果要返回所有任务的结果，就在这里for循环拼接拿到的所有<-ch数据
}

func TestGetAnyResponse(t *testing.T) {
	fmt.Println("before: goroutine number is ", runtime.NumGoroutine()) // 2
	fmt.Println(GetResponse())
	time.Sleep(time.Second * 1)
	fmt.Println("afer: goroutine number is ", runtime.NumGoroutine()) // 第一种输出11，第二种输出2
}
  1. buffered Channel实现对象池。
go 复制代码 
type ReuseableObj struct {
	num int
}
type ObjPool struct {
	bufferChan chan *ReuseableObj
}

func NewObjPool(num int) *ObjPool {
	objPool := ObjPool{}
	objPool.bufferChan = make(chan *ReuseableObj, num)
	for i := 0; i < num; i++ {
		rObj := ReuseableObj{num: i}
		objPool.bufferChan <- &rObj
	}
	return &objPool
}

func (p *ObjPool) GetObj(timeout time.Duration) (*ReuseableObj, error) {
	select {
	case ret := <-p.bufferChan:
		return ret, nil
	default:
		return nil, errors.New("time out")
	}
}

func (p *ObjPool) ReleaseObj(obj *ReuseableObj) error {
	select {
	case p.bufferChan <- obj:
		return nil
	default:
		return errors.New("overflow")
	}
}

func TestChannelPool(t *testing.T) {
	objPool := NewObjPool(10)
	for i := 0; i < 20; i++ {
		if v, err := objPool.GetObj(time.Second * 1); err != nil {
			fmt.Println(err)
		} else {
			fmt.Printf("adderss is %x\n", unsafe.Pointer(&v))
			fmt.Println(v.num)
			if msg := objPool.ReleaseObj(v); msg != nil {
				fmt.Println(msg)
			}
		}
	}
}
  1. sync.Pool的介绍。
  • 获取时先去私有对象中获取，如果不存在就在相同Processor中的共享池中获取，如果还没有，则去其他Processor中去获取。
  • 存放时，如果私有对象不存在，就放在私有对象中，如果存在就放在Processor中。
  • 它其实不能当做对象池去用，因为每次GC都会清空sync.Pool中所有对象，所以这就是为什么上面我们用buffered channel当做对象池来用。
  • 那如果被GC清空了，还要获取的话，怎么办？sync.Pool就会重新初始化一下。
  • 其实，每次如果没有对象，则会开启New方法初始化一下，所以获取的就是999，这里暂时不需要断言了，因为返回的是any。
  • 所以，它不适合用来管理自己要定义生命周期的池，因为系统GC不可控。
go 复制代码 
func TestSyncPool(t *testing.T) {
	pool := &sync.Pool{
		New: func() any {
			fmt.Println("create...")
			return 999
		},
	}
	t.Log(pool.Get()) // 999
	t.Log(pool.Get()) // 999
	t.Log(pool.Get()) // 999
	pool.Put(100)
	t.Log(pool.Get()) // 100
	t.Log(pool.Get()) // 999
	pool.Put(98)
	pool.Put(99)
	t.Log(pool.Get()) //98
	t.Log(pool.Get()) //99
	pool.Put(100)
	runtime.GC()
	t.Log(pool.Get()) //999
}

  1. 我们之前一直在用单元测试在写代码，正常保证文件名_test.go和方法Testxxx即可。在测试代码中如果用t.Fail("xxx")代码其实还会一直执行下去；如果用t.Fatal("xxx")则代码直接中断了。当然还可以借助第三方包进行断言操作。

  2. benchmark和test使用类似，有自己定义的一套语言，如下。

go 复制代码 
func BenchmarkConcatString(b *testing.B) {
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < 10000; i++ {
	}
	b.StopTimer()
}
// 输出信息包括一共运行次数，每次op用的时间，每次op用到的allocs次数，可以用来比较查找问题
BenchmarkConcatString
BenchmarkConcatString-16
1000000000             0 B/op          0 allocs/op

还有一些BDD的框架，比如goconvey。

  1. 使用反射编程。主要是是reflect的几个方法，主要的是如果是获取变量值或者调用方法则后面是ValueOf()，如果是获取信息的则用TypeOf()。
go 复制代码 
func TestReflect(t *testing.T) {
	c := &Course{name: "math", score: 100}
	// 直接访问成员变量：ValueOf + FieldByName
	t.Log(reflect.ValueOf(*c).FieldByName("score")) //100
	t.Log(c)                                        //&{math 100}
	// 访问成员方法：ValueOf + MethodByName
	reflect.ValueOf(c).MethodByName("UpdateScore").Call([]reflect.Value{reflect.ValueOf(60)})
	t.Log(c) //&{math 60}
	// 获取成员变量的一些信息：TypeOf + FieldByName
	if nameField, ok := reflect.TypeOf(*c).FieldByName("name"); ok {
		t.Log(nameField.Tag.Get("format")) // haha
	} else {
		t.Log("get error")
	}
	if nameField1, ok := reflect.TypeOf(*c).FieldByName("score"); ok {
		t.Log(nameField1.Type) // int
	} else {
		t.Log("get error")
	}
}

有一个小知识点，我们的map是不能相互比较的，但可通过reflect.DeepEqual(map1, map2)实现比较。

go 复制代码 
func TestCmpMap(t *testing.T) {
	map1 := map[int]string{1: "one", 2: "two"}
	map2 := map[int]string{1: "one", 2: "two"}
	//t.Log(map1 == map2)
	t.Log(reflect.DeepEqual(map1, map2)) //true
}

反射编程灵活性高，但性能有损耗，代码可读性也会降低。

  1. unsafe尽量不要使用，除非有些地方必要要使用这种变量类型。

  2. 自带的json解析不如第三方解析包，比如easyjson。但我尝试了一下，还是放弃easyjson，有些麻烦，写个文件，然后使用命令生成个特殊文件里面自动生成好了针对这个对象的marshal等方法，意味着可以直接调用。我还是乖乖使用自带的吧。

go 复制代码 
type Student struct {
	Name string `json:"name"`
	Age  int    `json:"age"`
}

var studentStr = `{
	"name": "Eric",
	"age": 18
}`

func TestJson(t *testing.T) {
	s := new(Student)
	if err := json.Unmarshal([]byte(studentStr), s); err != nil {
		t.Log(err)
	} else {
		t.Log(s.Name) //Eric
	}

	if data, err := json.Marshal(s); err != nil {
		t.Log(err)
	} else {
		t.Log(string(data)) //{"name":"Eric","age":18},data是个bytes[]需要转换
	}
}

func TestEnCoderAndDecoder(t *testing.T) {
	s := new(Student)
	decoder := json.NewDecoder(strings.NewReader(studentStr))
	if err := decoder.Decode(s); err != nil {
		t.Log(err)
	} else {
		t.Log(s.Name) //Eric
	}

	encoder := json.NewEncoder(os.Stdout)
	if err := encoder.Encode(s); err != nil { // 直接输出了{"name":"Eric","age":18}
		t.Log(err)
	}
}
  1. 用内置的http可以开启服务。
go 复制代码 
package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func main() {
	http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		fmt.Fprintf(w, "hello http...")
	})

	http.HandleFunc("/getName", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		w.Write([]byte("Eric"))
	})
	http.ListenAndServe(":9090", nil)
}

可以使用第三方路由。

go 复制代码 
// 安装
go get -u github.com/julienschmidt/httprouter
// 使用GET和POST以及接收参数，POST可以分别接收Form参数和Json参数都是从Request中获取
package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
	"log"
	"net/http"

	"github.com/julienschmidt/httprouter"
)

func GetByIdFunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request, _ httprouter.Params) {
	fmt.Fprint(w, "hello http...")
}

func GetByNameFunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ps httprouter.Params) {
	w.Write([]byte("hello " + ps.ByName("name")))
}

type User struct {
	Id   string
	Name string
}

func main() {
	router := httprouter.New()
	router.GET("/", GetByIdFunc)
	router.GET("/getByName/:name", GetByNameFunc)

	router.POST("/submitForm", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ps httprouter.Params) {
		r.ParseForm()
		w.Write([]byte("hello id:" + r.Form.Get("id") + ";name:" + r.Form.Get("name")))
	})

	router.POST("/submitJson", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ps httprouter.Params) {
		content := make([]byte, r.ContentLength)
		r.Body.Read(content)
		user := new(User)
		if err := json.Unmarshal(content, user); err == nil {
			w.Write([]byte("hello id:" + user.Id + ";name:" + user.Name))
		} else {
			fmt.Print(err)
			w.Write([]byte("error happened"))
		}
	})

	log.Fatal(http.ListenAndServe(":9090", router))
}
  1. 性能分析。
  • 性能分析通过一些内置工具和第三方工具来分析pprof，profile，graphviz，还可以通过web界面查看。具体参考GO 性能分析。
  • 一些常用指标比如wall time，CPU time，Block time，Memory allocation，GC times等等。
  • 性能差的原因之一，有可能是代码中使用了不恰当的锁。
  1. 编程习惯。
  • 复杂对象（比如数组或者结构体）尽量传递引用。影响系统GC。
  • 初始化时就制定合适的容器大小，避免自动扩容。
  • string拼接，有个strings.Builder。
go 复制代码 
func TestStringBuilder(t *testing.T) {
	var sb strings.Builder
	sb.WriteString("Hi,")
	sb.WriteString("Eric")
	t.Log(sb.String()) //Hi,Eric
}
  • 注意僵尸进程
  • 考虑使用池优化资源使用
  • 不要害怕错误，尽早抛出错误，给出回应

入门之路结束！切换进阶之路！

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