Golang 性能基准测试(benchmark)详解
作者：路多辛
Golang 性能基准测试
Golang 中的性能基准测试是使用标准库 testing 来实现的，编写性能测试代码是很容易的：
- 创建性能测试文件：在 Go 项目的源代码目录下创建一个新的文件（和被测代码文件在同一个包），以 _test.go 为后缀名。例如，要测试net包中 dial.go 中的方法，在 net 包中创建一个名字为 dial_test.go 文件，和单元测试文件是一样的。
- 导入 testing 包：在测试文件中导入testing包，以使用相关的的函数和工具。
- 编写测试函数：在测试文件中，编写一个以 Benchmark 为前缀的函数，后面跟上一个或多个字符或字符组合来标识测试用例的名称（一般使用被测的函数名称），参数必须是 b *testing.B。
- 编写测试代码：b.N是基准测试框架提供的，表示循环的次数，因为需要反复调用测试代码来评估性能。b.N 的值会以1, 2, 5, 10, 20, 50, …这样的规律递增下去直到运行时间大于1秒钟，由于程序判断运行时间稳定才会停止运行，所以千万不要在loop循环里面使用一个变化的值作为函数的参数。
以 json 格式校验工具
https://github.com/luduoxin/json-validator-go 为例，validator包中的 scanner.go 文件中的关键函数 Valid 用于校验给定字符串是否 json 格式，对应的性能测试文件为 scanner_test.go，里面的测试函数为 BenchmarkValid，代码如下：
package validator
import "testing"
func BenchmarkValid(b *testing.B) {
str := `{"foo":"bar"}`
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
Valid([]byte(str))
}
}运行性能测试用例
性能测试命令为 go test [参数]，比如 go test -bench=. ，具体的命令参数及含义如下：
-bench regexp 性能测试，运行指定的测试函
-bench . 运行所有的benchmark函数测试，指定名称则只执行具体测试方法而不是全部
-benchmem 性能测试的时候显示测试函数的内存分配的统计信息
－count n 运行测试和性能多少此，默认一次
-run regexp 只运行特定的测试函数
-timeout t 测试时间如果超过 t 则panic，默认10分钟
-v 显示测试的详细信息
启动命令行，切换到 json-validator-go 项目的 validator 文件夹下，运行全部性能测试用例：
$ go test -bench=. goos: darwin goarch: amd64 pkg: github.com/luduoxin/json-validator-go/validator cpu: Intel(R) Core(TM) i5-8259U CPU @ 2.30GHz BenchmarkValid-8 13562608 86.55 ns/op PASS ok github.com/luduoxin/json-validator-go/validator 1.420s
上面输出的报告的倒数第三行信息的内容含义如下：
BenchmarkValid 是性能测试函数名称，-8 表示 GOMAXPROCS 的值为8，13562608 表示一共执行了13562608次，即b.N的值，86.55 ns/op 表示平均每次操作花费了 86.55 纳秒。
在一个测试方法里面也可以跑多个用例，使用更多的类型的数据分别看下对应的性能，代码如下：
package validator
import "testing"
func BenchmarkValid(b *testing.B) {
var validTests = []struct {
data string
ok bool
}{
{`foo`, false},
{`}{`, false},
{`{]`, false},
{`{}`, true},
{`[{}]`, true},
{`{"foo":"bar"}`, true},
{`{"foo":"bar","bar":{"baz":["qux"]}}`, true},
}
for _, v := range validTests {
b.Run("", func(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
Valid([]byte(v.data))
}
})
}
}运行看下效果：
$ go test -bench=. goos: darwin goarch: amd64 pkg: github.com/luduoxin/json-validator-go/validator cpu: Intel(R) Core(TM) i5-8259U CPU @ 2.30GHz BenchmarkValid/#00-8 4746290 249.8 ns/op BenchmarkValid/#01-8 4841005 245.5 ns/op BenchmarkValid/#02-8 4610671 257.0 ns/op BenchmarkValid/#03-8 26957421 42.63 ns/op BenchmarkValid/#04-8 29747263 41.88 ns/op BenchmarkValid/#05-8 20895832 56.31 ns/op BenchmarkValid/#06-8 14058906 83.17 ns/op BenchmarkValid/#07-8 5518412 212.9 ns/op PASS ok github.com/luduoxin/json-validator-go/validator 10.891s
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