Go语言字符串高效拼接(一)

在我们编程的时候,和字符串打交道是必不可少的,我们对数据库里文本的处理,Web文本的显示,文本数据的存储等都需要和字符串打交道,那么对于字符串来说,查找、拼接这些都是常用的操作,尤其是以拼接使用的比较多,比如把一个人的姓名和年龄拼接在一起显示。

在Go语言(golang)中,对于字符串的拼接处理有很多种方法,那么那种方法才是效率最高的呢?因为内存很贵、性能很重要,有时候不慎字符串的转换和拷贝,就可以把你的内存吃光,性能低下,不得不考虑。

一个例子

对于任何功能、性能、方法的研究,没有比例子更有说服力的啦。在这里,我们使用一个例子,来演示不同字符串的拼接方式,以及对应的性能分析。这个例子如下:

在这个例子中,通过字符串拼接的方式,拼接出如上的内容,这里特别强调,在这个例子中,换行也是字符串拼接的一部分,因为我们要严格拼接出如上的内容。

+号拼接

这种拼接最简单,也最容易被我们使用,因为它是不限编程语言的,比如Go语言有,Java也有,它们是号运算符,在运行时计算的。现在演示下这种拼接的代码,虽然比较简单。

我们可以自己写个用例测试下,可以打印出和我们例子中一样的内容。那么这种最常见的字符串拼接的方式性能怎么样的呢,我们测试下:

运行 查看性能输出如下:

每次操作需要108ns,进行2次内存分配,分配114字节的内存。

fmt 拼接

这种拼接,借助于系列函数进行拼接,然后返回拼接的字符串。

为了演示,代码没有换行,可能在手机上影响阅读体验,见谅。它的性能我们也测试一下看看效果。

运行查看测试结果:

虽然每次操作内存分配只有1次,分配80字节也不多,但是每次操作耗时太长,性能远没有号操作快。

Join 拼接

这个是利用函数进行拼接,接受一个字符串数组,转换为一个拼接好的字符串。

为了方便,把性能测试的代码放一起了,现在看看性能测试的效果。

整体和操作相差不了太多,大概低0.5倍的样子。

http://www.flysnow.org/2018/10/28/golang-concat-strings-performance-analysis.html

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buffer 拼接

这种被用的也很多,使用的是进行的字符串拼接,它是非常灵活的一个结构体,不止可以拼接字符串,还是可以,等,并且实现了接口,写入也非常方便。

看看他的性能,运行输出即可:

好像并不是太好,和最差的fmt拼接差不多,和号,Join拼接差好远,内存分配也比较多。每次操作耗时也很长。

builder 拼接

为了改进buffer拼接的性能,从go 1.10 版本开始,增加了一个builder类型,用于提升字符串拼接的性能。它的使用和buffer几乎一样。

官方都说比buffer性能好了,我们看看性能测试的结果。

的确提升了,提升了一倍,虽然每次分配的内存次数有点多,但是每次分配的内存大小比buffer要少。

性能对比

以上就是常用的字符串拼接的方式,现在我们把这些测试结果,汇总到一起,对比下看看,因为Benchmark的测试,对于性能只显示,我把测试的时间设置为3s(秒),把时间拉长便于对比测试,同时生成了cpu profile文件,用于性能分析。

运行得到如下测试结果:

我们通过 看下我们输出的cpu profile信息。这里主要使用top命令。

前15个,可以看到fmt拼接的方式是最差的,因为fmt里很多方法耗时排在了最前面。的方法也比较耗时。

以上的TOP可能还不是太直观,如果大家看火焰图的话,就会更清晰。性能最好的是号拼接、Join拼接,最慢的是fmt拼接,这里的builder和buffer拼接差不多,并没有发挥出其能力。

总结

从整个性能的测试和分析来看,我们期待的builder并没有发挥出来,这是不是意味着builder不实用了呢?还不如号和Join拼接呢?我们下一篇继续接着分析,这里提前透漏一些:比如:

拼接的字符串大小

拼接的字符串数量

以上这两个很关键,可以看下我上面的例子是属于哪一种。

好了,更深入具体的,请看下一篇字符串拼接分析。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20181029B0AKFJ00?refer=cp_1026
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