Golang 性能基準(zhǔn)測(cè)試（Benchmark）詳解
Golang性能基準(zhǔn)測(cè)試可以幫助開發(fā)人員比較不同的實(shí)現(xiàn)方式對(duì)性能的影響，以便優(yōu)化程序，本文就來(lái)講解一下如何使用Golang的性能基準(zhǔn)測(cè)試功能。
Golang 性能基準(zhǔn)測(cè)試
Golang 中的性能基準(zhǔn)測(cè)試是使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) testing 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，編寫性能測(cè)試代碼是很容易的：
創(chuàng)建性能測(cè)試文件：在 Go 項(xiàng)目的源代碼目錄下創(chuàng)建一個(gè)新的文件（和被測(cè)代碼文件在同一個(gè)包），以 _test.go 為后綴名。例如，要測(cè)試net包中 dial.go 中的方法，在 net 包中創(chuàng)建一個(gè)名字為 dial_test.go 文件，和單元測(cè)試文件是一樣的。
導(dǎo)入 testing 包：在測(cè)試文件中導(dǎo)入testing包，以使用相關(guān)的的函數(shù)和工具。
編寫測(cè)試函數(shù)：在測(cè)試文件中，編寫一個(gè)以 Benchmark 為前綴的函數(shù)，后面跟上一個(gè)或多個(gè)字符或字符組合來(lái)標(biāo)識(shí)測(cè)試用例的名稱（一般使用被測(cè)的函數(shù)名稱），參數(shù)必須是 b *testing.B。
編寫測(cè)試代碼：b.N是基準(zhǔn)測(cè)試框架提供的，表示循環(huán)的次數(shù)，因?yàn)樾枰磸?fù)調(diào)用測(cè)試代碼來(lái)評(píng)估性能。b.N 的值會(huì)以1, 2, 5, 10, 20, 50, …這樣的規(guī)律遞增下去直到運(yùn)行時(shí)間大于1秒鐘，由于程序判斷運(yùn)行時(shí)間穩(wěn)定才會(huì)停止運(yùn)行，所以千萬(wàn)不要在loop循環(huán)里面使用一個(gè)變化的值作為函數(shù)的參數(shù)。
以 json 格式校驗(yàn)工具https://github.com/luduoxin/json-validator-go 為例，validator包中的 scanner.go 文件中的關(guān)鍵函數(shù) Valid 用于校驗(yàn)給定字符串是否 json 格式，對(duì)應(yīng)的性能測(cè)試文件為 scanner_test.go，里面的測(cè)試函數(shù)為 BenchmarkValid，代碼如下：
package validator
import "testing"
func BenchmarkValid(b *testing.B) {
str := `{"foo":"bar"}`
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
Valid([]byte(str))
}運(yùn)行性能測(cè)試用例
性能測(cè)試命令為 go test [參數(shù)]，比如 go test -bench=. ，具體的命令參數(shù)及含義如下：
-bench regexp 性能測(cè)試，運(yùn)行指定的測(cè)試函。
-bench . 運(yùn)行所有的benchmark函數(shù)測(cè)試，指定名稱則只執(zhí)行具體測(cè)試方法而不是全部。
-benchmem 性能測(cè)試的時(shí)候顯示測(cè)試函數(shù)的內(nèi)存分配的統(tǒng)計(jì)信息。
－count n 運(yùn)行測(cè)試和性能多少此，默認(rèn)一次。
-run regexp 只運(yùn)行特定的測(cè)試函數(shù)。
-timeout t 測(cè)試時(shí)間如果超過(guò) t 則panic，默認(rèn)10分鐘。
-v 顯示測(cè)試的詳細(xì)信息。
啟動(dòng)命令行，切換到 json-validator-go 項(xiàng)目的 validator 文件夾下，運(yùn)行全部性能測(cè)試用例：
$ go test -bench=.
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: github.com/luduoxin/json-validator-go/validator
cpu: Intel(R) Core(TM) i5-8259U CPU @ 2.30GHz
BenchmarkValid-8 13562608 86.55 ns/op
PASS
ok github.com/luduoxin/json-validator-go/validator 1.420s上面輸出的報(bào)告的倒數(shù)第三行信息的內(nèi)容含義如下：
BenchmarkValid 是性能測(cè)試函數(shù)名稱，-8 表示 GOMAXPROCS 的值為8，13562608 表示一共執(zhí)行了13562608次，即b.N的值，86.55 ns/op 表示平均每次操作花費(fèi)了 86.55 納秒。
在一個(gè)測(cè)試方法里面也可以跑多個(gè)用例，使用更多的類型的數(shù)據(jù)分別看下對(duì)應(yīng)的性能，代碼如下：
package validator
import "testing"
func BenchmarkValid(b *testing.B) {
var validTests = []struct {
data string
ok bool
}{
{`foo`, false},
{`}{`, false},
{`{]`, false},
{`{}`, true},
{`[{}]`, true},
{`{"foo":"bar"}`, true},
{`{"foo":"bar","bar":{"baz":["qux"]}}`, true},
}
for _, v := range validTests {
b.Run("", func(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
Valid([]byte(v.data))
}
})
}
}運(yùn)行看下效果：
$ go test -bench=.
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: github.com/luduoxin/json-validator-go/validator
cpu: Intel(R) Core(TM) i5-8259U CPU @ 2.30GHz
BenchmarkValid/#00-8 4746290 249.8 ns/op
BenchmarkValid/#01-8 4841005 245.5 ns/op
BenchmarkValid/#02-8 4610671 257.0 ns/op
BenchmarkValid/#03-8 26957421 42.63 ns/op
BenchmarkValid/#04-8 29747263 41.88 ns/op
BenchmarkValid/#05-8 20895832 56.31 ns/op
BenchmarkValid/#06-8 14058906 83.17 ns/op
BenchmarkValid/#07-8 5518412 212.9 ns/op
PASS
ok github.com/luduoxin/json-validator-go/validator 10.891s
