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小改动,大提升Go标准库的一次优化
blog 2019年的收尾之作。
Carlo Alberto Ferraris提交了一个对math/rand库中的lockedSource优化的prCL#191538,核心代码其实只有一行,却带来了相对的巨大的性能提升,让我们一起老看看这次的修改,学习一下代码的优化技巧,提高我们Go语言的底层优化经验。
Carlo通过避免接口调用、允许内联、保持在同一个cacheline三种方式提升rngSource的性能:
可以看到,他把lockedSource struct中的src字段从接口类型Source64改变了具体的struct指针rngSource,这样rngSource的方法Int64、Uint64都可以内联到调用者的代码中。
实际测试中第三个保持在同一个cacheline优化并没有起作用,反而采用指针类型性能更好一点点。我实际测试发现也发现这个优化也没有特别明显的优化效果,所以下面的测试中并没有这个优化手段。
下面我们通过一个例子🌰来比较采用这个方法前后的代码的性能,主要观察接口去掉后的性能提升和内联后的性能提升。
首先定义一个干果DryFruit的接口,它有一些通用的方法,比如名称、价格以及增加数量的方法(Increase), 因为只是做个演示,你不必深究这些方法的意义:
第一次测试我们采用禁止内联的方式, 运行go test -gcflags "-N -l" -bench .:
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: github.com/smallnest/study/perf_interface
BenchmarkOriginGift-4 34669898 31.0 ns/op
BenchmarkImprovedGift-4 58661895 17.9 ns/op
BenchmarkOriginGiftParallel-4 7292043 171 ns/op
BenchmarkImprovedGiftParallel-4 8718816 143 ns/op
可以看到将接口替换成具体的struct优化还是很明显的,非并发访问的情况下耗时几乎降到了一半,并发访问也有可观的性嫩提升。
第二次我们启用内联,看看和上面不启用内联的情况比较。
goarch: amd64
pkg: github.com/smallnest/study/perf_interface
BenchmarkOriginGift-4 95278143 12.6 ns/op
BenchmarkImprovedGift-4 549471100 2.16 ns/op
BenchmarkOriginGiftParallel-4 11631438 115 ns/op
BenchmarkImprovedGiftParallel-4 13815229 86.3 ns/op
启用内联后,可以看到性能都有所提升,而去掉接口的方式性能优化更明显,直接降到了2.16 ns/op。
通过这两个benchmark的比较,你应该能深刻理解到这两种优化手段(去接口、内联)带来的巨大收益吧。
你可以通过 go test --gcflags "-m -m" -bench . 了解内联的具体细节。