对 Go 程序进行可靠的性能测试 Changkun Ou https://changkun.de/s/gobench/ Go 夜读系列 ｜talkgo.org｜Talk Go｜第 83 期 March 26, 2020 # Go 1.13 / 1.14 2020 © Changkun Ou · Go 夜读 · 对 Go 程序进行可靠的性能测试 主要内容 ● 可靠的测试环境 ● benchstat 例2: Benchmark 的正确性分析 ○ 例3: 其他的影响因素 ● 假设检验的原理 ● 局限与应对措施 ● 总结 2020 © Changkun Ou · Go 夜读 · 对 Go 程序进行可靠的性能测试 教科书式的性能测试方法论 3 在《Software Testing: Principles and Practices》一书中归纳的性能测试方法论： 1. 搜集需求 2 性能调优 7. 性能基准测试（Performance Benchmarking） 8. 向客户推荐合适的配置 可靠的测试环境 2020 © Changkun Ou · Go 夜读 · 对 Go 程序进行可靠的性能测试 什么是可靠的性能基准测试环境 5 影响测试环境的软硬件因素 ● 硬件：CPU 型号、温度、IO 等 ● 软件：操作系统版本、当前系统调度的负载等 指导思想 ● 单次

如何消除程序中的数据竞争 周光远 华为 从一些问题说起 1 2 3 什么是数据竞争 Go语言中的数据竞争（data race）： data race occurs when two goroutines access the same variable concurrently and at least one of the accesses is a write. 数据竞争（data 数据竞争（data race）：在程序中，多线程 （至少两个线程）并发访问同一个内存地址， 且至少其中一次访问是写操作。 data Thread1 Thread2 data goroutine1 goroutine2 从微观看数据竞争 时间上：多个并发的读写操作被观察到的顺序无法预知。 空间上：并发读写时观察到非预期的数据。 a:1 b:2 a:2 b:1 a:1 b:2 a:2 b:1 也被写入。 2. 在main中，不保证一定能观察到done被写入。 来源：https://golang.org/ref/mem 消除数据竞争的误区：基础数据类型的数据竞争 硬件对存在数据竞争的程序的行为不做任何保证。 对于int，float，bool，指针系列的数据类型，这些数据类型上出现的数据竞争意味着什么？ 示意代码，复现需要增加额外处理。 这些数据类型的大小小于等于寄存器的宽度，并且go语言

目录 第0章：关于《Go语言101》 - 为什么写这本书 第1章：致谢 第2章：Go语言简介 - 为什么Go语言值得学习 第3章：Go官方工具链 - 如何编译和运行Go程序 Go编程入门 第4章：程序源代码基本元素介绍 第5章：关键字和标识符 第6章：基本类型和它们的字面量表示 第7章：常量和变量 - 顺便介绍了类型不确定值和类型推断 第8章：运算操作符 - 顺便介绍了更多的类型推断规则 第52章：Go技巧101 第53章：更多关于Go的知识 本书由老貘 ? 历时三年写成。目前本书仍在不断改进和增容中。你的赞赏是 本书和Go101.org网站不断增容和维护的动力。 赞赏 （请搜索关注微信公众号“Go 101”或者访问github.com/golang101/golang101 ? 获取本书最新版） 关于《Go语言101》 我觉得很难用通常的描述方式来描述本文中的内容。 所以本文将采用采访的 但是我发现我错了。我太过于自信了。 在试图解释一些细节时，我发现我无 法把它们解释清楚。 我对Go编程中的很多细节的底层原因产生了困惑。 随着 越来越多的困惑的积攒，我觉得我对Go的领悟非常有限。 我感觉我仍然是一 个Go新手程序员。 我放弃了写那本书。 放弃？《Go语言101》现在不是已经完成了 吗？ 那本曾经计划要写的书不是《Go语言101》。 放弃那本书的写作计划后，我通 过阅读很多官方Go文档和网络中的各种Go文章、关注Go官方项目的问题跟踪

第0章：关于《Go语言101》 - 为什么写这本书 第1章：致谢 第2章：Go语言简介 - 为什么Go语言值得学习 第3章：Go官方工具链 - 如何编译和运行Go程序 Go编程入门 第4章：程序源代码基本元素介绍 第5章：关键字和标识符 第6章：基本类型和它们的字面量表示 第7章：常量和变量 - 顺便介绍了类型不确定值和类型推断 第8章：运算操作符 - 顺便介绍了更多的类型推断规则 第52章：Go技巧101 第53章：更多关于Go的知识 本书由老貘 历时三年写成。目前本书仍在不断改进和增容中。你的赞赏是本 书和Go101.org网站不断增容和维护的动力。 （请搜索关注微信公众号“Go 101”或者访问github.com/golang101/golang101 获 取本书最新版） 关于《Go语言101》 我觉得很难用通常的描述方式来描述本文中的内容。 所以本文将采用采访的形 但是我发现我错了。我太过于自信了。 在试图解释一些细节时，我发现我无法 把它们解释清楚。 我对Go编程中的很多细节的底层原因产生了困惑。 随着越 来越多的困惑的积攒，我觉得我对Go的领悟非常有限。 我感觉我仍然是一个 Go新手程序员。 我放弃了写那本书。 放弃？《Go语言101》现在不是已经完成了吗？ 那本曾经计划要写的书不是《Go语言101》。 放弃那本书的写作计划后，我通 过阅读很多官方Go文档和网络中的各种Go文章、关注Go官方项目的问题跟踪

目录 1 目录 第0章：关于《Go语言101》 - 为什么写这本书 第1章：致谢 第2章：Go语言简介 - 为什么Go语言值得学习 第3章：Go官方工具链 - 如何编译和运行Go程序 Go编程入门 第4章：程序源代码基本元素介绍 第5章：关键字和标识符 第6章：基本类型和它们的字面量表示 第7章：常量和变量 - 顺便介绍了类型不确定值和类型推断 第8章：运算操作符 - 顺便介绍了更多的类型推断规则 第52章：Go技巧101 第53章：更多关于Go的知识 本书由老貘历时三年写成。目前本书仍在不断改进和增容中。你的赞赏是本书和 Go101.org网站不断增容和维护的动力。 赞赏 （请搜索关注微信公众号“Go 101”或者访问github.com/golang101/golang101获 取本书最新版） 第0章：关于《Go语言101》 3 关于《Go语言101》 我觉得很难用通常的描述方式来描述本文中的内容。 但是我发现我错了。我太过于自信了。 在试图解释一些细节时，我发现我无法把它 们解释清楚。 我对Go编程中的很多细节的底层原因产生了困惑。 随着越来越多的 困惑的积攒，我觉得我对Go的领悟非常有限。 我感觉我仍然是一个Go新手程序员。 我放弃了写那本书。 放弃？《Go语言101》现在不是已经完成了吗？ 那本曾经计划要写的书不是《Go语言101》。 放弃那本书的写作计划后，我通过阅 读很多官方Go文档和网络中的各种Go文

1个⽂文件服务器、5个webapi、6个goroutine 部署简单，可以同时在windows和linux上运⾏行 去掉美观的⾏行，只有200来⾏行 ⼩小试⽜牛⼑刀：monitor l 程序员 VS 码农 l Golang VS C++ l 和朋友的⼀一场对话 说⼀一万句，不如做⼀一件事：⽤用Golang写⼀一个操作系统 来份硬菜：⽤用Golang写⼀一个操作系统 主性 案例：⻢马云，⼩小⽶米，Facebook 互联⺴⽹网的核⼼心：数据 l ⼲⼴广⼤大⺴⽹网民的各种需求被抑制，包括⼀一些强烈需求 l 上千万的互联从业⼈人员的创造性被抑制 l 中⼩小企业和个⼈人对⾃自⾝身数据安全的担忧⽇日益加强 ⾼高压差之下的机会 Leither为此⽽而⽣生！ l 它是⼀一个⼩小程序 windows linux android l 它可以跑在⽤用户的路由器、PC、甚⾄至⼿手机上 前后引⽤用300多M开源代码，多重压缩之后， ⺫⽬目前可执⾏行程序⼤大约只有2到3M Leither是什么? l 它是⼀一个操作系统 l 它有⾃自⼰己资源管理体系 l 它有⾃自⼰己的应⽤用体系

GO环境配置 欢迎来到Go的世界，让我们开始探索吧！ Go是一种新的语言，一种并发的、带垃圾回收的、快速编译的语言。它具有以下特点： 它可以在一台计算机上用几秒钟的时间编译一个大型的Go程序。 Go为软件构造提供了一种模型，它使依赖分析更加容易，且避免了大部分C风格include文件与库的开头。 Go是静态类型的语言，它的类型系统没有层级。因此用户不需要在定义类型之间的关系上花费时间，这样感 安装完之后，我们可以进入如下目录 sh cd $GOPATH/pkg/${GOOS}_${GOARCH} //可以看到如下文件 mymath.a 这个.a文件是应用包，那么我们如何进行调用呢？ 接下来我们新建一个应用程序来调用 新建应用包mathapp sh cd $GOPATH/src mkdir mathapp cd mathapp vim main.go // $GOPATH/src/mathapp/main "fmt" ) func main() { fmt.Printf("Hello, world. Sqrt(2) = %v\n", mymath.Sqrt(2)) } 12 如何编译程序呢？进入该应用目录，然后执行`go build`，那么在该目录下面会生成一个mathapp的可执行文件 sh ./mathapp 输出如下内容 sh Hello, world. Sqrt(2) =

独立于编程语言，即可用多种语言实现。 1.2.2. 数据结构定义 「数据结构 Data Structure」是在计算机中组织与存储数据的方式。为了提高数据存储和操作性能，数据结构 的设计原则有： ‧ 空间占用尽可能小，节省计算机内存。 ‧ 数据操作尽量快，包括数据访问、添加、删除、更新等。 1. 引言 hello‑algo.com 10 ‧ 提供简洁的数据表示和逻辑信息，以便算法高效运行。 数据结构的设计 定的误导性。反之，「最差时间复杂度」最为实用，因为它给出了一个“效率安全值”，让我们 可以放心地使用算法。 从上述示例可以看出，最差或最佳时间复杂度只出现在“特殊分布的数据”中，这些情况的出现概率往往很 小，因此并不能最真实地反映算法运行效率。相对地，「平均时间复杂度」可以体现算法在随机输入数据下的 运行效率，用 Θ 记号（Theta Notation）来表示。 对于部分算法，我们可以简单地推算出随 ‧「暂存数据」用于保存算法运行中的各种 常量、变量、对象 等。 ‧「栈帧空间」用于保存调用函数的上下文数据。系统每次调用函数都会在栈的顶部创建一个栈帧，函数返 回时，栈帧空间会被释放。 ‧「指令空间」用于保存编译后的程序指令，在实际统计中一般忽略不计。 2. 复杂度分析 hello‑algo.com 28 Figure 2‑9. 算法使用的相关空间 /* 结构体 */ type node struct {

独立于编程语言，即可用多种语言实现。 1.2.2. 数据结构定义 「数据结构 Data Structure」是在计算机中组织与存储数据的方式。为了提高数据存储和操作性能，数据结构 的设计原则有： ‧ 空间占用尽可能小，节省计算机内存。 ‧ 数据操作尽量快，包括数据访问、添加、删除、更新等。 1. 引言 hello‑algo.com 10 ‧ 提供简洁的数据表示和逻辑信息，以便算法高效运行。 数据结构的设计 定的误导性。反之，「最差时间复杂度」最为实用，因为它给出了一个“效率安全值”，让我们 可以放心地使用算法。 从上述示例可以看出，最差或最佳时间复杂度只出现在“特殊分布的数据”中，这些情况的出现概率往往很 小，因此并不能最真实地反映算法运行效率。相对地，「平均时间复杂度」可以体现算法在随机输入数据下的 运行效率，用 Θ 记号（Theta Notation）来表示。 对于部分算法，我们可以简单地推算出随 ‧「暂存数据」用于保存算法运行中的各种 常量、变量、对象 等。 ‧「栈帧空间」用于保存调用函数的上下文数据。系统每次调用函数都会在栈的顶部创建一个栈帧，函数返 回时，栈帧空间会被释放。 ‧「指令空间」用于保存编译后的程序指令，在实际统计中一般忽略不计。 2. 复杂度分析 hello‑algo.com 28 Figure 2‑9. 算法使用的相关空间 /* 结构体 */ type node struct {

到解放生产力的工业产品、再到宇宙运行的科学规律，几乎每一件平凡或令人惊叹的事物背后，都隐藏着精 妙的算法思想。 同样，数据结构无处不在：大到社会网络，小到地铁线路，许多系统都可以建模为“图”；大到一个国家，小 到一个家庭，社会的主要组织形式呈现出“树”的特征；冬天的衣服就像“栈”，最先穿上的最后才能脱下； 羽毛球筒则如同“队列”，一端放入、另一端取出；字典就像一个“哈希表”，能够快速查找目标词条。 为渐近复杂度分析（asymptotic complexity analysis），简称复杂度分析。 复杂度分析能够体现算法运行所需的时间和空间资源与输入数据大小之间的关系。它描述了随着输入数据大 小的增加，算法执行所需时间和空间的增长趋势。这个定义有些拗口，我们可以将其分为三个重点来理解。 ‧“时间和空间资源”分别对应时间复杂度（time complexity）和空间复杂度（space complexity）。 在算法中，重复执行某个任务是很常见的，它与复杂度分析息息相关。因此，在介绍时间复杂度和空间复杂 度之前，我们先来了解如何在程序中实现重复执行任务，即两种基本的程序控制结构：迭代、递归。 2.2.1 迭代 迭代（iteration）是一种重复执行某个任务的控制结构。在迭代中，程序会在满足一定的条件下重复执行某段 代码，直到这个条件不再满足。 1. for 循环 for 循环是最常见的迭代形式之一，适合在预先知道迭代次数时使用。