Golang ---基准测试

 

 

什么是基准测试

基准测试，是一种测试代码性能的方法，好比你有多种不一样的方案，均可以解决问题，那么究竟是那种方案性能更好呢？这时候基准测试就派上用场了。

基准测试主要是经过测试CPU和内存的效率问题，来评估被测试代码的性能，进而找到更好的解决方案。好比连接池的数量不是越多越好，那么哪一个值才是最优值呢，这就须要配合基准测试不断调优了。

 

如何编写基准测试

基准测试代码的编写和单元测试很是类似，它也有必定的规则，咱们先看一个示例。

itoa_test.go

package gotest

import (
	"fmt"
	"testing"
)

//itoa_test.go
func BenchmarkSprintf(b *testing.B) {
	num := 10
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		fmt.Sprintf("%d", num)
	}
}

　　

这是一个基准测试的例子，从中咱们能够看出如下规则：

• 基准测试的代码文件必须以_test.go结尾
• 基准测试的函数必须以Benchmark开头，必须是可导出的
• 基准测试函数必须接受一个指向Benchmark类型的指针做为惟一参数
• 基准测试函数不能有返回值
  b.ResetTimer是重置计时器，这样能够避免for循环以前的初始化代码的干扰
  最后的for循环很重要，被测试的代码要放到循环里
  b.N是基准测试框架提供的，表示循环的次数，由于须要反复调用测试的代码，才能够评估性能
  下面咱们运行下基准测试，看看效果。

 

运行基准测试也要使用go test命令，不过咱们要加上-bench=标记，它接受一个表达式做为参数，匹配基准测试的函数，.表示运行全部基准测试。

由于默认状况下go test 会运行单元测试，为了防止单元测试的输出影响咱们查看基准测试的结果，可使用-run=匹配一个历来没有的单元测试方法，过滤掉单元测试的输出，咱们这里使用none，由于咱们基本上不会建立这个名字的单元测试方法。

下面着重解释下说出的结果，看到函数后面的-2了吗？这个表示运行时对应的GOMAXPROCS的值。接着的5000000表示运行for循环的次数，也就是调用被测试代码的次数，最后的290 ns/op表示每次须要话费290纳秒。

以上是测试时间默认是1秒，也就是1秒的时间，调用5000000次，每次调用花费290纳秒。若是想让测试运行的时间更长，能够经过-benchtime指定，好比3秒。

能够发现，咱们加长了测试时间，测试的次数变多了，可是最终的性能结果：每次执行的时间，并无太大变化。通常来讲这个值最好不要超过3秒，意义不大。

性能对比

上面那个基准测试的例子，实际上是一个int类型转为string类型的例子，标准库里还有几种方法，咱们看下哪一种性能更加。

package gotest

import (
	"fmt"
	"strconv"
	"testing"
)

func BenchmarkSprintf(b *testing.B) {
	num := 10
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		fmt.Sprintf("%d", num)
	}
}

func BenchmarkFormat(b *testing.B) {
	num := int64(10)
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		strconv.FormatInt(num, 10)
	}
}

func BenchmarkItoa(b *testing.B) {
	num := 10
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		strconv.Itoa(num)
	}
}

　　运行基准测试，看看结果

 

 从结果上看strconv.FormatInt函数是最快的，其次是strconv.Itoa，而后是fmt.Sprintf最慢，前两个函数性能达到了最后一个的10倍多。那么最后一个为何这么慢的，咱们再经过-benchmem找到根本缘由。

 

-benchmem能够提供每次操做分配内存的次数，以及每次操做分配的字节数。allocs/op 表示每次操做从堆上分配内存的次数。B/op 表示每次操做分配的字节数。 从结果咱们能够看到，性能高的两个函数，每次操做都是进行0次内存分配，而最慢的那个要分配2次；性能高的每次操做分配8个字节内存，而慢的那个函数每次须要分配0字节的内存。从这个数据咱们就知道它为何这么慢了，内存分配都占用都过高。

在代码开发中，对于咱们要求性能的地方，编写基准测试很是重要，这有助于咱们开发出性能更好的代码。不过性能、可用性、复用性等也要有一个相对的取舍，不能为了追求性能而过分优化。