源代码目录结构

我们在gotest包中创建两个文件,目录结构如下所示:

  1. [GoExpert]
  2. |--[src]
  3. |--[gotest]
  4. |--benchmark.go
  5. |--benchmark_test.go

其中benchmark.go为源代码文件,benchmark_test.go为测试文件。

源代码文件

源代码文件benchmark.go中包含MakeSliceWithoutAlloc()MakeSliceWithPreAlloc()两个方法,如下所示:

  1. package gotest
  2. // MakeSliceWithPreAlloc 不预分配
  3. func MakeSliceWithoutAlloc() []int {
  4. var newSlice []int
  5. for i := 0; i < 100000; i++ {
  6. newSlice = append(newSlice, i)
  7. }
  8. return newSlice
  9. }
  10. // MakeSliceWithPreAlloc 通过预分配Slice的存储空间构造
  11. func MakeSliceWithPreAlloc() []int {
  12. var newSlice []int
  13. newSlice = make([]int, 0, 100000)
  14. for i := 0; i < 100000; i++ {
  15. newSlice = append(newSlice, i)
  16. }
  17. return newSlice
  18. }

两个方法都会构造一个容量为100000的切片,所不同的是MakeSliceWithPreAlloc()会预先分配内存,而MakeSliceWithoutAlloc()不预先分配内存,二者理论上存在性能差异,本次就来测试一下二者的性能差异。

测试文件

测试文件benchmark_test.go中包含两个测试方法,用于测试源代码中两个方法的性能,测试文件如下所示:

  1. package gotest_test
  2. import (
  3. "testing"
  4. "gotest"
  5. )
  6. func BenchmarkMakeSliceWithoutAlloc(b *testing.B) {
  7. for i := 0; i < b.N; i++ {
  8. gotest.MakeSliceWithoutAlloc()
  9. }
  10. }
  11. func BenchmarkMakeSliceWithPreAlloc(b *testing.B) {
  12. for i := 0; i < b.N; i++ {
  13. gotest.MakeSliceWithPreAlloc()
  14. }
  15. }

性能测试函数命名规则为”BenchmarkXxx”,其中”Xxx”为自定义的标识,需要以大写字母开始,通常为待测函数。

testing.B提供了一系列的用于辅助性能测试的方法或成员,比如本例中的b.N表示循环执行的次数,而N值不用程序员特别关心,按照官方说法,N值是动态调整的,直到可靠的算出程序执行时间后才会停止,具体执行次数会在执行结束后打印出来。

执行测试

命令行下,使用go test -bench=.命令即可启动性能测试,如下所示:

  1. E:\OpenSource\GitHub\RainbowMango\GoExpertProgrammingSourceCode\GoExpert\src\gotest>go test -bench=.
  2. BenchmarkMakeSliceWithoutAlloc-4 2000 1103822 ns/op
  3. BenchmarkMakeSliceWithPreAlloc-4 5000 328944 ns/op
  4. PASS
  5. ok gotest 4.445s

其中-bench为go test的flag,该flag指示go test进行性能测试,即执行测试文件中符合”BenchmarkXxx”规则的方法。紧跟flag的为flag的参数,本例表示执行当前所有的性能测试。

通过输出可以直观的看出,BenchmarkMakeSliceWithoutAlloc执行了2000次,平均每次1103822纳秒,BenchmarkMakeSliceWithPreAlloc执行了5000次,平均每次328944纳秒。

从测试结果上看,虽然构造切片很快,但通过给切片预分配内存,性能还可以进一步提升,符合预期。关于原理分析,请参考Slice相关章节。

总结

从上面的例子可以看出,编写并执行性能测试是非常简单的,只需要遵循一些规则:

  • 文件名必须以“_test.go”结尾;
  • 函数名必须以“BenchmarkXxx”开始;
  • 使用命令“go test -bench=.”即可开始性能测试;