GO 反射對(duì)性能的影響分析

更新時(shí)間：2023年01月06日 14:31:39 作者：nil

這篇文章主要為大家介紹了GO 反射對(duì)性能的影響分析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

寫在前面

今天在公司寫了一段代碼，判斷一個(gè)變量是否為空值，由于判斷的類型太少，code review的時(shí)候同事說(shuō)還有很多類型沒(méi)有考慮到，并且提到有沒(méi)有開(kāi)源的包做這個(gè)事，于是找了一段assert.IsEmpty里面的代碼。但是這段代碼用到了反射。在code review的時(shí)候同事又提到了反射影響性能。

基于此，這里對(duì)比了一下兩種方式實(shí)習(xí)IsEmpty的性能問(wèn)題。廢話不多說(shuō)，上代碼。

代碼

最開(kāi)始的代碼

func IsEmpty(val interface{}) bool {
	if val == nil {
		return true
	}
	switch v := val.(type) {
	case int:
		return v == int(0)
	case int8:
		return v == int8(0)
	case int16:
		return v == int16(0)
	case int32:
		return v == int32(0)
	case int64:
		return v == int64(0)
	case string:
		return v == ""
	default:
		return false
	}
}

由于目前場(chǎng)景里面只需要判斷這幾種數(shù)據(jù)類型，因此只實(shí)現(xiàn)了幾種。這種做法明細(xì)很不好，將來(lái)如果有別人用怎么辦？這是一種偷懶的做法，不是一個(gè)高級(jí)程序員應(yīng)該有的素質(zhì)。

在同事提出可能會(huì)有其他數(shù)據(jù)類型的時(shí)候，想著類型太多，窮舉容易漏，于是在網(wǎng)上找了一下開(kāi)源的包，遺憾沒(méi)有找到。但是想到了assert.Empty函數(shù)，于是看了一下源代碼，找到了它的實(shí)現(xiàn)方法。

// isEmpty gets whether the specified object is considered empty or not.
func isEmpty(object interface{}) bool {
	// get nil case out of the way
	if object == nil {
		return true
	}
	objValue := reflect.ValueOf(object)
	switch objValue.Kind() {
	// collection types are empty when they have no element
	case reflect.Array, reflect.Chan, reflect.Map, reflect.Slice:
		return objValue.Len() == 0
		// pointers are empty if nil or if the value they point to is empty
	case reflect.Ptr:
		if objValue.IsNil() {
			return true
		}
		deref := objValue.Elem().Interface()
		return isEmpty(deref)
		// for all other types, compare against the zero value
	default:
		zero := reflect.Zero(objValue.Type())
		return reflect.DeepEqual(object, zero.Interface())
	}
}

于是把這段代碼復(fù)制過(guò)來(lái)，code review的時(shí)候同事說(shuō)反射會(huì)影響性能（其實(shí)我覺(jué)得還好，不知道大家覺(jué)得它對(duì)性能影響有多大，歡迎留言討論），于是我又改了一版。結(jié)合了上面兩種方法。先判斷是不是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型，如果不是再用反射。

const (
	IntZero     = int(0)
	Int8Zero    = int8(0)
	Int16Zero   = int16(0)
	Int32Zero   = int32(0)
	Int64Zero   = int64(0)
	UintZero    = uint(0)
	Uint8Zero   = uint8(0)
	Uint16Zero  = uint16(0)
	Uint32Zero  = uint32(0)
	Uint64Zero  = uint64(0)
	Float32Zero = float32(0)
	Float64Zero = float64(0)
	StringZero  = ""
)
func IsEmpty(data interface{}) bool {
	if data == nil {
		return false
	}
	switch v := data.(type) {
	case bool:
		return false
	case *bool:
		return v == nil
	case int:
		return v == IntZero
	case *int:
		return v == nil || *v == IntZero
	case int8:
		return v == Int8Zero
	case *int8:
		return v == nil || *v == Int8Zero
	case int16:
		return v == Int16Zero
	case *int16:
		return v == nil || *v == Int16Zero
	case int32:
		return v == Int32Zero
	case *int32:
		return v == nil || *v == Int32Zero
	case int64:
		return v == Int64Zero
	case *int64:
		return v == nil || *v == Int64Zero
	case uint:
		return v == UintZero
	case *uint:
		return v == nil || *v == UintZero
	case uint8:
		return v == Uint8Zero
	case *uint8:
		return v == nil || *v == Uint8Zero
	case uint16:
		return v == Uint16Zero
	case *uint16:
		return v == nil || *v == Uint16Zero
	case uint32:
		return v == Uint32Zero
	case *uint32:
		return v == nil || *v == Uint32Zero
	case uint64:
		return v == Uint64Zero
	case *uint64:
		return v == nil || *v == Uint64Zero
	case float32:
		return v == Float32Zero
	case *float32:
		return v == nil || *v == Float32Zero
	case float64:
		return v == Float64Zero
	case *float64:
		return v == nil || *v == Float64Zero
	case string:
		return v == StringZero
	case *string:
		return v == nil || *v == StringZero
	default:
		kind := reflect.TypeOf(data).Kind()
		if kind == reflect.Ptr {
			dataKind := reflect.ValueOf(data).Elem().Kind()
			if dataKind == reflect.Invalid || dataKind == reflect.Struct {
				return reflect.ValueOf(data).IsNil()
			} else {
				return false
			}
		} else if kind == reflect.Slice || kind == reflect.Map {
			// slice
			return reflect.ValueOf(data).Len() == 0
		} else if kind == reflect.Struct {
			// struct
			return false
		} else {
			panic("not support type. you can support by yourself")
		}
	}
}

得到第三版。

性能分析

代碼提交之后我一直在想第一版和第二版性能到底差別有多大。其實(shí)這個(gè)時(shí)候我偷懶了，沒(méi)有做性能分析，做個(gè)Bench分析一下很簡(jiǎn)單，這件事一直在我心里，過(guò)了一天終于寫了一段代碼比對(duì)一下性能。

func BenchmarkTestIsEmpty(t *testing.B) {
	v1 := false
	v2 := true
	var v3 *bool
	v4 := int(0)
	var v5 *int
	v6 := int64(0)
	var v7 *int64
	v8 := ""
	var v9 *string
	v10 := "test"
	v11 := float64(0.00)
	v12 := float64(0.01)
	testCases := []TestCase{
		{input: v1, want: false},
		{input: &v1, want: false},
		{input: v2, want: false},
		{input: &v2, want: false},
		{input: v3, want: true},
		{input: v4, want: true},
		{input: &v4, want: true},
		{input: v5, want: true},
		{input: int(1), want: false},
		{input: v6, want: true},
		{input: &v6, want: true},
		{input: v7, want: true},
		{input: int64(1), want: false},
		{input: v8, want: true},
		{input: &v8, want: true},
		{input: v9, want: true},
		{input: v10, want: false},
		{input: &v10, want: false},
		{input: v11, want: true},
		{input: &v11, want: true},
		{input: v12, want: false},
		{input: &v12, want: false},
	}
	for i, testCase := range testCases {
		result := IsEmpty(testCases[i].input)
		assert.Equal(t, testCase.want, result)
	}
}
func BenchmarkTestIsEmptyV1(t *testing.B) {
	v1 := false
	v2 := true
	var v3 *bool
	v4 := int(0)
	var v5 *int
	v6 := int64(0)
	var v7 *int64
	v8 := ""
	var v9 *string
	v10 := "test"
	v11 := float64(0.00)
	v12 := float64(0.01)
	testCases := []TestCase{
		{input: v1, want: true},
		{input: &v1, want: true},
		{input: v2, want: false},
		{input: &v2, want: false},
		{input: v3, want: true},
		{input: v4, want: true},
		{input: &v4, want: true},
		{input: v5, want: true},
		{input: int(1), want: false},
		{input: v6, want: true},
		{input: &v6, want: true},
		{input: v7, want: true},
		{input: int64(1), want: false},
		{input: v8, want: true},
		{input: &v8, want: true},
		{input: v9, want: true},
		{input: v10, want: false},
		{input: &v10, want: false},
		{input: v11, want: true},
		{input: &v11, want: true},
		{input: v12, want: false},
		{input: &v12, want: false},
	}
	for i, testCase := range testCases {
		result := IsEmptyV1(testCases[i].input)
		assert.Equal(t, testCase.want, result)
	}
}

運(yùn)行

go test -bench=.  -benchmem

結(jié)果

goos: darwin
goarch: amd64
pkg: common/util
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-9750H CPU @ 2.60GHz
BenchmarkTestIsEmpty-12 120820 9635 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
BenchmarkTestIsEmptyV1-12 103664 11582 ns/op 72 B/op 8 allocs/op
PASS
ok common/util   5.149s

ns:每次運(yùn)行耗費(fèi)的世界。時(shí)間復(fù)雜的相差10倍
B:每次運(yùn)行分配的字節(jié)數(shù)。可見(jiàn)非反射版不需要額外的內(nèi)存
allocs:每次運(yùn)行分配內(nèi)存次數(shù)。

綜上可見(jiàn)，性能差別挺大的。如果只看運(yùn)行時(shí)間，相差了10倍。確實(shí)反射影響性能，以后還是少用為好，最好不要在循環(huán)里面用。

最終解決辦法

最終結(jié)合第一版和第二版，寫出了第三版。

寫在后面

要善于利用工具，不會(huì)的就去學(xué)習(xí)，不能偷懶。

今天看到「字節(jié)跳動(dòng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)」一個(gè)直播，幾位掘金小冊(cè)大佬在分享自己是如何寫文章、如何學(xué)習(xí)的，感受挺深。

寫文章要：

1.列提綱
2.利用碎片化的時(shí)間積累、記錄
3.利用周末大片的時(shí)間思考文章
4.文章寫完自己對(duì)知識(shí)的認(rèn)知又提升了一個(gè)層次，利人利己

寫文章不要：

1.太在意工具。有的人寫文章之前在想用什么打草稿、列提綱、寫思維導(dǎo)圖，在你想這個(gè)的時(shí)候內(nèi)心其實(shí)已經(jīng)在打退堂鼓了。你應(yīng)該直接打開(kāi)一個(gè)文本編輯器或者控制臺(tái)等任何能寫文字的地方，甚至微信都行
2.不要在意有多少人會(huì)閱讀你的文章。寫完了你自己也會(huì)有新的認(rèn)識(shí)
3.定時(shí)清理收藏夾。不要只放到收藏夾里，里面的東西要定時(shí)整理、清理

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