技术优化：降本增效的常规实践

作者：有态度的马甲

2023-07-28
日本
本文字数：1847 字
阅读完需：约 6 分钟

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

池化技术 sync.Pool

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 main
import (  "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 *Person  for i := 0; i < 1000; i++ {    for j := 0; j < 1000; j++ {      p = personPool.Get().(*Person)      p.Age = i + 1      personPool.Put(p)    }  }  p = personPool.Get().(*Person)  fmt.Println(p.Age)  // output:1000}
func BenchmarkWithoutPool(b *testing.B) {  var p *Person  b.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 *Person  b.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 = 23      personPool.Put(p)     // 放回以重用    }  }}

复制代码

测试结果如下，sync.Pool[重用临时对象]的性能可见一斑。

bytes.Buffer

golang 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)

复制代码

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.Buffer  b.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string  b.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

复制代码

bufio

Package 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)`

复制代码

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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有态度的马甲

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急性子，入戏慢。 2018-06-17 加入

阿里云社区专家博主，同程旅行基础架构；热衷分享，执着于阅读写作，佛系不水文，有态度公众号：《精益码农》；持续输出高价值Go、.NET、云原生原创文章。

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