这是一篇优化go代码的文章，起这个题目的原因是，我觉得看到标题你们肯定啪的一下就点进来很快呀，但无论你是谁，我都是你的友军，我是一名PHPer，同时我不认为go会比php慢2倍。

这是知名网友E同学提出来的代码，因为获取时间戳、字符拼接、字典使用更贴合实际开发，所以拿来比较有意义。

很引战，不过码林还是要以和为贵，用代码说话。

咱们先看下php、golang版本，运行时间和代码。<!--more-->

版本

➜ hash php -v PHP 7.3.11 (cli) (built: Apr 17 2020 19:14:14) ( NTS ) Copyright (c) 1997-2018 The PHP Group Zend Engine v3.3.11, Copyright (c) 1998-2018 Zend Technologies 

➜ hash go version go version go1.13.14 darwin/amd64 

执行时间

➜ hash php hash.php 352.29206085205ms ➜ hash go run hash.go -args 0 f V1 664.231858ms 

php代码

<?php $startTime = microtime(true); $arr = array(); for($i=0;$i<1000000;$i++){ $currentTime = time(); $key = $i . "_" .$currentTime; $arr[$key] = $currentTime; } $endTime = microtime(true); echo ($endTime - $startTime) * 1000 . "ms\r\n"; 

go第一个版本代码

package main import ( "fmt" "os" "reflect" "runtime/pprof" "runtime/trace" "strconv" "time" ) type CalcCollection struct { } func (c *CalcCollection) V0() { arr := map[string]int64{} for i := int64(0); i < 1000000; i++ { value := time.Now().Unix() key := strconv.FormatInt(i, 10) + "_" + strconv.FormatInt(value, 10) arr[key] = value } } // 以下代码请忽略, 作用如下： // 根据参数决定调用CalcCollection.V{ver} // 根据参数决定是否记录trace、profile func main() { ver := os.Args[len(os.Args)-2] isRecord := os.Args[len(os.Args)-1] == "t" calcReflect := reflect.ValueOf(&CalcCollection{}) methodName := "V"+ver m := calcReflect.MethodByName(methodName) if isRecord { traceFile, err := os.Create(methodName + "_trace.out") if err != nil { panic(err.Error()) } err = trace.Start(traceFile) if err != nil { panic("start trace fail :"+ err.Error()) } defer trace.Stop() cpuFile, err := os.Create(methodName + "_cpu.out") if err != nil { panic(err.Error()) } defer cpuFile.Close() err = pprof.StartCPUProfile(cpuFile) if err != nil { panic("StartCPUProfile fail :"+ err.Error()) } defer pprof.StopCPUProfile() memFile, err := os.Create(methodName + "_mem.out") if err != nil { panic(err.Error()) } defer pprof.WriteHeapProfile(memFile) } t := time.Now() m.Call(make([]reflect.Value , 0)) fmt.Println(methodName, time.Now().Sub(t)) } 

来骗、来偷袭

看完代码很go同学肯定很不服气，一眼就看出问题，这位E同学竟然来骗、来偷袭！并且心里已经有很多改写go代码的方案。

我也一样！

接下来我们就采用图文并茂的形式一步一步将go的真实实力释放出来。

分析原始代码

我们先执行命令go run hash.go -args 0 t,这样可以获得三份文件

• V0_cpu.out ： cpu分析文件
• V0_trace.out ： 运行时事件分析文件
• V0_mem.out ： 内存分析文件

我们分别分析下这几个文件，：

首先是cpu文件 go tool pprof -http :9091 V0_cpu.out ，切到火焰图可以看到数字转字符串、map扩容、字符串拼接、gc耗时比较长：

其次是内存文件 go tool pprof -http :9092 V0_mem.out, 选择alloc_objects，切到source视图,可以看到申请分配的对象比较多，以及分配位置：

最后我们看下trace文件：

总体trace图，可以看到head分配的对象比较多，main所在的goroutine时不时被调度到其它p上去：

main所在的goroutine，gc pause比较高：

main所在的gorutine，存在多处空白没有执行的时间片：

由于存在分配对象过多的情况，我们顺便看下逃逸分析：

从下图可以看到，字符串拼接的位置发生了逃逸：

所以，我们第一个修改版本会从以下几个方面去提升性能：

• map初始化的时候指定容量，去除grow带来的耗时
• strconv.FormatInt 改为 strconv.AppendInt,减少对象分配

v1版本

基于上一节，我们新增代码如下：

func (c *CalcCollection) V1() { nums := int64(1000000) arr := make(map[string]int64,nums) // key，放循环外，可以重复使用 key := make([]byte,0) for i := int64(0); i < nums; i++ { key = key[:0] value := time.Now().Unix() // 改用appendInt，去掉strconv内部[]byte转string的开销 key = strconv.AppendInt(key,i,10) key = append(key,'_') key = strconv.AppendInt(key, value, 10) keyStr := string(key) arr[keyStr] = value } } 

好，我们再执行下代码 go run hash.go 1 f，时间已经和php一致了：

➜ hash go run hash.go 1 f V1 352.412808ms 

不过我们仍然要看下，时间花在哪里：

大部分时间都花在内存span申请，以及slice转string了。所以我们第二版本主要做以下两个方面的优化：

• 统一申请key的内存
• 直接将[]byte转为string

v2版本

基于上一节，我们新增代码如下：

func (c *CalcCollection) V2() { nums := int64(1000000) arr := make(map[string]int64, nums) // 计算key长度，申请存下所有key的[]byte keyLen := int64(len(strconv.FormatInt(nums, 10)) + 1 + 10) totalLen := keyLen * nums key := make([]byte, totalLen) for i := int64(0); i < nums; i++ { value := time.Now().Unix() // 计算当前循环key的位置 pos := i * keyLen b := key[pos:pos] b = strconv.AppendInt(b, i, 10) b = append(b, '_') b = strconv.AppendInt(b, value, 10) // 直接将[]byte转为string arr[*(*string)(unsafe.Pointer(&b))] = value } } 

我们再执行下代码 go run hash.go 2 f，时间明显优于php了：

➜ hash go run hash.go -args 2 f V2 320.727972ms 

这个时候我们看下火焰图：

时间基本都在strconv.AppendInt上了，接下去的方向，就是采用更合适的数据结构来存数据、自己实现优化版的int转string方法，不过鉴于优化到目前，性能上已经可以接受了，我就不继续了。

优化总结

我们通过分析go代码的cpu、heap、trace文件后，采用了以下优化手段：

• 指定map容量，避免频繁grow
• 使用strconv.AppendInt代替strconv.FormatInt，因为strconv.FormatInt有一次[]byte转string的行为
• 对于频繁申请的内存，统一申请一块大的内存，减少span分配
• 对于[]byte转string，可以通过unsafe.Pointer来替代类型转化，减少内存copy

亲爱的小伙伴，你是否还有其他优化的方案，可以打在公屏上一起交流。

语言比较

我们看到php通过写时复制等优化，降低了开发的复杂度，让开发可以更专注业务的开发，一个array走天下，go开发需要了解go的内存模型，相比php要更为复杂，开发杂音会比较多。

同时，go的性能优化上限高于php，而且这个例子其实是极端的，实际业务开发性能的冲突点大部分都是在于io、池、缓存上，goroutine、pool很好的满足了这部分的性能需求，给关注性能的业务提供了一个高性价比的解决方案。

所以，php和go都是世界上最好的语言。

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