Go之Benchmark

一、概念

基准测试（benchmark）是 go testing 库提供的，用来度量程序性能，算法优劣的利器。

指定一个时间（默认是1秒），看测试对象在达到时间上限时，最多能被执行多少次和在此期间测试对象内存分配情况。

二、特点

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
基准测试函数必须接受一个指向Benchmark类型的指针作为唯一参数
基准测试函数不能有返回值
b.ResetTimer是重置计时器，这样可以避免for循环之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

三、常用API

b.StopTimer()
b.StartTimer()
b.ResetTimer()
b.Run(name string, f func(b *B))
b.RunParallel(body func(*PB))
b.ReportAllocs()
b.SetParallelism(p int)
b.SetBytes(n int64)
testing.Benchmark(f func(b *B)) BenchmarkResult

四、操作的命令

go test -bench=BenchmarkFoo

go test -bench=.

// 加上 -bench= 测试名字, .表示运行所有的基准测试，名字可用正则。

go test -bench=BenchmarkFoo -benchtime=5s/10000x

// 加上 -benchtime 设置时间，s表示秒，x表示执行次数

go test -bench=BenchmarkFoo -benchtime=5s -count=3

// 加上 -count 表示几次测试

go test -bench=. -benchmem

// 加上 -benchmem 查看内存

go test -bench=. -benchmem -cpuprofile profile.out

go test -bench=. -benchmem -memprofile memprofile.out

go tool pprof profile.out

go tool pprof memprofile.out

// 结合 pprof 输出查看 cpu和内存。

五、使用的方式

串行

func BenchmarkFoo(b *testing.B) {for i:=0; i<b.N; i++ {dosomething()}
}

并行

func BenchmarkFoo(b *testing.B) {b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {for pb.Next() {dosomething()}})
}

并行的goroutine个数是默认等于runtime.GOMAXPROCS(0)。

释义：创建P个goroutine之后，再把b.N打散到每个goroutine上执行

增大goroutine的个数，使用 b.SetParallelism(p int)

func BenchmarkFoo(b *testing.B) {
b.SetParallelism(10)b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {for pb.Next() {dosomething()}})
}

// 原理：最终goroutine个数 = 形参p的值 * runtime.GOMAXPROCS(0)

numProcs := b.parallelism * runtime.GOMAXPROCS(0)

StartTimer()、StopTimer()、ResetTimer()

init(); // 初始化工作
b.ResetTimer()
for i:=0; i<b.N; i++ { dosomething1() }
b.StopTimer()otherWork(); // 例如做一些转换工作
b.StartTimer()
for i:=0; i<b.N; i++ { dosomething2() }

方式二

init(); // 初始化工作
b.ResetTimer()
for i:=0; i<b.N; i++ {flag := dosomething()if flag {b.StopTimer()} else {b.StartTimer()}
}

StartTimer()、ResetTimer() 都是记录当前时间为开始时间和内存分配情况，不过 ResetTimer()多了清空重置操作。

StopTimer() 累计记录执行的时间（当前时间 - 记录的开始时间），累计记录内存分配次数和分配字节数

Run()

表驱动法

func BenchmarkRR(b *testing.B) {tests := []struct {keyLength   int}{{keyLength: 16},{keyLength: 32},}for _, t := range tests {name := fmt.Sprintf("%vKeyLength", t.keyLength)b.Run(name, func(b *testing.B) {dosomething(b, t.keyLength)})}
}

六、例子

fib.go

// 斐波那契数列
func fib(n int) int {if n < 2 {return n}return fib(n-1) + fib(n-2)
}
func sum(a, b int) int {return a + b
}

fib_test.go

import "testing"
func BenchmarkFib10(b *testing.B) {for n := 0; n < b.N; n++ {fib(10)}
}
func BenchmarkFib20(b *testing.B) {for n := 0; n < b.N; n++ {fib(20)}
}
func BenchmarkSum(b *testing.B) {for n := 0; n < b.N; n++ {sum(1, 2)}
}

使用正则

使用-benchting

使用-benchting 的x单位

使用-count

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