PHP到Go速转手册

缠中说禅

前言

整理了一份简要的手册，帮助大家高效的上手Go语言，主要是通过对比PHP和Go的不同点来强化理解，内容主要分为以下四部分：

• 语言层面差异
  
• 基础语法差异
  
• 避坑指南
  
• 进阶使用
  

语言层面差异

备注：下文基于PHP主流php-fpm模式。

对比项	PHP	Go
字符串表示	单引号(PSR)	双引号
拼接字符串	.	+
语言版本兼容性	不好	向下兼容
代码风格	无官方标准，社区标准起步晚	自始至今官方统一标准，且提供工具
脚本语言	是	不是
强类型语言	不是(PHP7支持严格模式)	是
是否支持垃圾回收	是	是
面向对象语言(OOP)	神似	部分支持，核心是合成复用
是否支持继承	是	否(有合成复用)
是否支持interface	是	是
是否支持try...catch...	是	否
是否支持包管理	是	是
是否支持跨平台	是	是
环境搭建成本	高	低
执行方式	cli命令行模式、php-fpm模式(①)	二进制
进程模型	多进程	单进程
原生是否支持创建TCP/UDP服务	是(支持不好，生产不可用)	是
原生是否支持创建HTTP服务	是(支持不好，生产不可用)	是
进程阻塞性	是	否
是否支持协程	否(②)	是
并发能力(③)	弱	极强
是否常驻内存运行	不是(④)	是
引入文件方式	require或者include对应文件	import导入包
是否支持单元测试	是	是
是否支持基准测试(benchmark)	否	是
是否支持性能分析	支持(xhprof/tideways)	支持(pprof/dlv)
性能分析工具使用成本	高(装扩展成本高)	极低

①其他模式还有swoole等
②PHP的swoole协程框架等支持协程
③此处不考虑I/O多路复用，PHP的swoole协程框架等也支持协程并发
④PHP的swoole协程框架是常驻内存，cli命令行模式也可以常驻内存等 刚开始由PHP语言转Go语言的过程，重点是编程意识的转变，尤其是以下几点：

• 强类型
  
• 常驻内存运行
  
• 理解和使用指针
  
• 并发安全
  
• 资源及时释放或返还
  

基础语法差异

备注：下文基于PHP5.4+版本 常用基本类型对比

PHP类型比较少和简单，PHP常用数据类型有boolean布尔值、string字符串、int整型、float浮点型、array数组、object对象。
PHP常用数据类型和Go语言对应或者类似的类型做个对比，如下：

语言\类型	boolean	string	int	float	array	object
PHP	bool	string	int	float	array(1,2,3)索引数组、array('1' => 1, '2' => 2, '3' => 3)关联数组	实例化类class
Go	bool	string	int、int8、int16、int32、int64、uint、uint8、uint16、uint32、uint64	float32、float64	[length]type	比较像struct

除此之外Go还支持更丰富的类型：

类型

slice切片(相当于PHP的索引数组)

map(相当于PHP的关联数组)

channel(管道，通过通信共享，不要通过共享来通信)

指针(Go语言的值类型都有对应的指针类型)

byte(字节，对应uint8别名，可以表示Ascaii码)

rune(对应int32，可以表示unicode)

等等

自定义类型，例如type userDefinedType int32

常用基本类型初始化方式对比

类型	PHP	Go(定义变量带var关键字，或者不带直接使用语法糖:=)
boolean	$varStr = true;	var varStr bool = true 或者 var varStr = true 或者 varStr := true
string	$varStr = 'demo';	var varStr string = "" 或者 varStr := ""(:=写法下面省略)
int32	$varNum = 0;	var varInt32 int32 = 0
int64	同上	var varInt64 int64 = 0
float32	$varNum = 0.01;	var varFloat32 float32 = 0
float64	同上	var varFloat64 float64 = 0
array	$varArray = array(); 或者语法糖$varArray = [];	var varArray [6]int32 = [6]int32{}
slice(切片)	同上，PHP叫索引数据	var varSlice []int32 = []int32{}切片相对于数据会自动扩容
map	$varMap = array('key' => 'value');	var varMap map[string]int32 = map[string]int32{}
closure(闭包)	$varClosure = function() {};	var varClosure func() = func() {}
channel	无	var varChannel chan string = make(chan string) 无缓存channel； var varChannelBuffer chan string = make(chan string, 6)有缓存channel

PHP类的实例化和Go结构体的初始化的对比

PHP类的实例化
/*
定义class
*/
class ClassDemo {
    // 私有属性
    private $privateVar = "";
    // 公有属性
    public $publicVar = "";
    // 构造函数
    public function __construct()
    {
        // 实例化类时执行
    }
    // 私有方法
    private function privateFun()
    {
   
    }
    // 公有方法
    public function publicFun()
    {
   
    }
}

// 实例化类ClassDemo 获取类ClassDemo的对象
$varObject = new ClassDemo(); // 对象(类)
Go结构体的初始化
// 包初始化时执行
func init() {

}

type StructDemo struct{
    // 小写开头驼峰表示私有属性
    // 不可导出
    privateVar string
    // 大写开头驼峰表示公有属性
    // 可导出
    PublicVar string
}

// 小写开头驼峰表示私有方法
// 结构体StructDemo的私有方法
func (demo *StructDemo) privateFun() error {
    return nil
}

// 大写开头驼峰表示公有属性
// 结构体StructDemo的公有方法
func (demo *StructDemo) PublicFun() error {
    return nil
}

// 初始化结构体StructDemo
// structDemo := &StructDemo{}
常用函数对比

常用函数描述	PHP	Go
数组长度	count()	len()
分割字符串为数组	explode()	strings.Split(s string, sep string) []string
转大写	strtoupper()	strings.ToUpper(s string) string
转小写	strtolower()	strings.ToLower(s string) string
去除空格	trim()	strings.Trim(s, cutset string) string
json序列化	json_encode()	json.Marshal(v interface{}) ([]byte, error)
json反序列化	json_decode()	json.Unmarshal(data []byte, v interface{}) error
序列化(不再建议使用)	serialize()、unserialize()	包https://github.com/wulijun/go-php-serialize
md5	md5()	包crypto/md5
终端输出	echo、var_dump等	fmt.Println(a ...interface{})
各种类型互转	intval()等	包strconv

避坑指南

• 谨慎使用全局变量，全局变量不会像PHP一样，在完成一次请求之后被销毁
  
• 形参是slice、map类型的参数，注意值可被全局修改
  
• 资源使用完毕，记得释放资源或回收资源
  
• 不要依赖map遍历的顺序
  
• 不要并发写map
  
• 注意判断指针类型不为空nil，再操作
  
• Go语言不支持继承，但是有合成复用
  

1.谨慎使用全局变量，全局变量不会像PHP一样，在完成一次请求之后被销毁

package main

import (
        "github.com/gin-gonic/gin"
)

// 全局变量不会像PHP一样，在完成一次请求之后被销毁
var GlobalVarDemo int32 = 0

// 模拟接口逻辑
func main() {
        r := gin.Default()
        r.GET("/ping", func(c *gin.Context) {
                GlobalVarDemo++
                c.JSON(200, gin.H{
                        "message": GlobalVarDemo,
                })
        })
        r.Run()
}

// 我们多次请求接口，可以很明显发现：全局变量不会像PHP一样，在完成一次请求之后被销毁。
// 但是PHP不一样，全局变量在完成一次请求之后会被自动销毁。
// curl "127.0.0.1:8080/ping"
// {"message":1}                                                                     
// curl "127.0.0.1:8080/ping"
// {"message":2} <------- 值在递增
// curl "127.0.0.1:8080/ping"
// {"message":3} <------- 值在递增
2.形参是slice、map类型的参数，注意值可被全局修改

类似PHP的引用传递，Go里面都是值传递，具体原因下面说。

// 切片
package main

import "fmt"

func main() {
        paramDemo := []int32{1}
        fmt.Printf("main.paramDemo 1 %v, pointer: %p \n", paramDemo, &paramDemo)
        // 浅拷贝
        demo(paramDemo)
        fmt.Printf("main.paramDemo 2 %v, pointer: %p \n", paramDemo, &paramDemo)
}

func demo(paramDemo []int32) ([]int32, error) {
        fmt.Printf("main.demo.paramDemo pointer: %p \n", &paramDemo)
        paramDemo[0] = 2
        return paramDemo, nil
}

// main.paramDemo 1 [1], pointer: 0xc00000c048
// main.demo.paramDemo pointer: 0xc00000c078 <------- 内存地址不一样，发生了值拷贝
// main.paramDemo 2 [2] <------- 原值被修改

// main.paramDemo 1 [1], pointer: 0xc0000a6030
// main.demo.paramDemo pointer: 0xc0000a6060 <------- 内存地址不一样，发生了值拷贝
// main.paramDemo 2 [2], pointer: 0xc0000a6030 <------- 原值还是被修改了



//===========数组就没有这个问题===========
package main

import "fmt"

func main() {
        paramDemo := [1]int32{1}
        fmt.Println("main.paramDemo 1", paramDemo)
        demo(paramDemo)
        fmt.Println("main.paramDemo 2", paramDemo)
}

func demo(paramDemo [1]int32) ([1]int32, error) {
        paramDemo[0] = 2
        return paramDemo, nil
}

// [Running] go run ".../demo/main.go"
// main.paramDemo 1 [1]
// main.paramDemo 2 [1] <------- 值未被修改

//===========Map同样有这个问题===========

package main

import "fmt"

func main() {
        paramDemo := map[string]string{
                "a": "a",
        }
        fmt.Println("main.paramDemo 1", paramDemo)
        demo(paramDemo)
        fmt.Println("main.paramDemo 2", paramDemo)
}

func demo(paramDemo map[string]string) (map[string]string, error) {
        paramDemo["a"] = "b"
        return paramDemo, nil
}

// [Running] go run ".../demo/main.go"
// main.paramDemo 1 map[a:a]
// main.paramDemo 2 map[a:b] <------- 值被修改

为什么？

答：Go语言都是值传递，浅复制过程，slice和map底层的类型是个结构体，实际存储值的类型是个指针。

// versions/1.13.8/src/runtime/slice.go
// slice源码结构体
type slice struct {
    array unsafe.Pointer // 实际存储值的类型是个指针
    len   int
    cap   int
}

// versions/1.13.8/src/runtime/map.go
// map源码结构体
type hmap struct {
    count     int
    flags     uint8
    B         uint8
    noverflow uint16
    hash0     uint32

    buckets    unsafe.Pointer // 实际存储值的类型是个指针
    oldbuckets unsafe.Pointer
    nevacuate  uintptr  

    extra *mapextra
}

怎么办？

答：深拷贝，开辟一块新内存，指针指向新内存地址，并把原有的值复制过去。如下：

package main

import "fmt"

func main() {
        paramDemo := []int32{1}
        fmt.Println("main.paramDemo 1", paramDemo)
        // 初始化新空间
        paramDemoCopy := make([]int32, len(paramDemo))
        // 深拷贝
        copy(paramDemoCopy, paramDemo)
        demo(paramDemoCopy)
        fmt.Println("main.paramDemo 2", paramDemo)
}

func demo(paramDemo []int32) ([]int32, error) {
        paramDemo[0] = 2
        return paramDemo, nil
}

// [Running] go run ".../demo/main.go"
// main.paramDemo 1 [1]
// main.paramDemo 2 [1]

3.资源使用完毕，记得释放资源或回收资源

package main

import (
        "github.com/gomodule/redigo/redis"
)

var RedisPool *redis.Pool

func init() {
        RedisPool = NewRedisPool()
}

func main() {
        redisConn := RedisPool.Get()
        // 记得defer释放资源
        defer redisConn.Close()
}

func NewRedisPool() *redis.Pool {
        // 略...
        return &redis.Pool{}
}

为什么？

答：避免资源被无效的持有，浪费资源和增加了资源的连接数。其次如果是归还连接池也减少新建资源的开销。

• 资源连接数线性增长
  
• 如果一直持有，资源服务端也有超时时间
  

4.不要依赖map遍历的顺序

以往PHP的”Map“(关联数组)不管遍历多少次，元素的顺序都是稳定不变的，如下：
<?php

$demoMap = array(
    'a' => 'a',
        'b' => 'b',
    'c' => 'c',
    'd' => 'd',
    'e' => 'e',
);
foreach ($demoMap as $v) {
    var_dump("v {$v}");
}

// 第一次执行
[Running] php ".../php/demo.php"
string(3) "v a"
string(3) "v b"
string(3) "v c"
string(3) "v d"
string(3) "v e"

// 第N次执行
// 遍历结果的顺序都是稳定不变的
[Running] php ".../php/demo.php"
string(3) "v a"
string(3) "v b"
string(3) "v c"
string(3) "v d"
string(3) "v e"
但是Go语言里就不一样了，如下：
package main

import "fmt"

func main() {
        var demoMap map[string]string = map[string]string{
                "a": "a",
                "b": "b",
                "c": "c",
                "d": "d",
                "e": "e",
        }
        for _, v := range demoMap {
                fmt.Println("v", v)
        }
}

// 第一次执行
// [Running] go run ".../demo/main.go"
// v a
// v b
// v c
// v d
// v e

// 第二次执行
// 遍历结果，元素顺序发生了改变
// [Running] go run ".../demo/main.go"
// v e
// v a
// v b
// v c
// v d

为什么？

答：底层实现都是数组+类似拉链法。
1. hash函数无序写入
2. 成倍扩容
3. 等量扩容
都决定了map本来就是无序的，所以Go语言为了避免开发者依赖元素顺序，每次遍历的时候都是随机了一个索引起始值。然后PHP通过额外的内存空间维护了map元素的顺序。
5.不要并发写map

package main

import (
        "testing"
)

func BenchmarkDemo(b *testing.B) {
        var demoMap map[string]string = map[string]string{
                "a": "a",
                "b": "b",
        }
        // 模拟并发写map
        b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
                for pb.Next() {
                        demoMap["a"] = "aa"
                }
        })
}

// BenchmarkDemo
// fatal error: concurrent map writes
// fatal error: concurrent map writes

为什么？

答：并发不安全，触发panic：“fatal error: concurrent map writes”。

// go version 1.13.8源码
// hashWriting 值为 4
if h.flags&hashWriting != 0 {
        throw("concurrent map read and map write")
}
6.注意判断指针类型不为空nil，再操作

package main

import (
        "fmt"
        "log"
        "net/http"
)

func main() {
        resp, err := http.Get("https://www.example.com")
        if resp.StatusCode != http.StatusOK || err != nil {
                // 当 resp为nil时 会触发panic
                // 当 resp.StatusCode != http.StatusOK 时err可能为nil 触发panic
                log.Printf("err: %s", err.Error())
        }
}


// [Running] go run ".../demo/main.go"
// panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference


package main

import (
        "fmt"
        "log"
        "net/http"
)

func main() {
        // 模拟请求业务code
        resp, err := http.Get("https://www.example.com")
        fmt.Println(resp, err)
        if err != nil {
                // 报错并记录异常日志
                log.Printf("err: %s", err.Error())
                return
        }
        // 模拟业务code不为成功的code
        if resp != nil && resp.StatusCode != http.StatusOK {
                // 报错并记录异常日志
        }
}
7. Go语言不支持继承，但是有合成复用

abstract class AbstractClassDemo {

    // 抽象方法
    abstract public function demoFun();
   
    // 公有方法
    public function publicFun()
    {
        $this->demoFun();
    }
}

class ClassDemo extends AbstractClassDemo {

    public function demoFun()
    {
        var_dump("Demo");
    }
}

(new ClassDemo())->demoFun();

// [Running] php ".../php/demo.php"
// string(4) "Demo"

package main

import (
        "fmt"
)

//基础结构体
type Base struct {
}

// Base的DemoFun
func (b *Base) DemoFun() {
        fmt.Println("Base")
}

func (b *Base) PublicFun() {
        b.DemoFun()
}

type Demo struct {
        // 合成复用Base
        Base
}

// Demo的DemoFun
func (d *Demo) DemoFun() {
        fmt.Println("Demo")
}

func main() {
        // 执行
        (&Demo{}).PublicFun()
}

// [Running] go run ".../demo/main.go"
// Base <------ 注意此处执行的是被合成复用的结构体的方法
进阶使用

• 热加载工具bee
  
• Goroutine并发控制之sync.WaitGroup包的使用
  
• 子Goroutine超时控制之context.Context包的使用
  
• 并发安全的map之sync.Map包的使用
  
• 减少GC压力之sync.Pool包的使用
  
• 减少缓存穿透利器之singleflight包的使用
  
• Channel的使用
  
• 单元测试&基准测试
  
• 性能分析
  

1.热加载工具bee

作用：以热加载方式运行Go代码，会监视代码的变动重新运行代码，提高开发效率。

使用：
安装
go get github.com/beego/bee/v2

热加载方式启动项目
SOAAGENT=10.40.24.126 bee run -main=main.go -runargs="start"
2.Goroutine并发控制之sync.WaitGroup包的使用

作用：Goroutine可以等待，直到当前Goroutine派生的子Goroutine执行完成。

使用：
package main

import (
        "fmt"
        "sync"
        "time"
)

func main() {
        wg := &sync.WaitGroup{}

        wg.Add(1)
        go func(wg *sync.WaitGroup) {
                defer wg.Done()
                fmt.Println("子a 开始执行")
                time.Sleep(5 * time.Second)
                fmt.Println("子a 执行完毕")
        }(wg)

        wg.Add(1)
        go func(wg *sync.WaitGroup) {
                defer wg.Done()
                fmt.Println("子b 开始执行")
                time.Sleep(5 * time.Second)
                fmt.Println("子b 执行完毕")
        }(wg)

        wg.Add(1)
        go func(wg *sync.WaitGroup) {
                defer wg.Done()
                fmt.Println("子c 开始执行")
                time.Sleep(5 * time.Second)
                fmt.Println("子c 执行完毕")
        }(wg)

        fmt.Println("主 等待")
        wg.Wait()
        fmt.Println("主 退出")
}

// 第一次执行
// [Running] go run ".../demo/main.go"
// 子a 开始执行
// 子c 开始执行
// 子b 开始执行
// 主 等待 <------ 注意这里和下面打印的位置不一样，因为当前代码并发执行是没有保障执行顺序的
// 子b 执行完毕
// 子a 执行完毕
// 子c 执行完毕
// 主 退出

// 第一次执行
// [Running] go run ".../demo/main.go"
// 主 等待 <------ 注意这里和上面打印的位置不一样，因为当前代码并发执行是没有保障执行顺序的
// 子a 开始执行
// 子c 开始执行
// 子b 开始执行
// 子b 执行完毕
// 子c 执行完毕
// 子a 执行完毕
// 主 退出 <------ 主Goroutine一直等待直到子Goroutine都执行完毕
3.子Goroutine超时控制之context.Context包的使用

作用：Go语言第一形参通常都为context.Context类型，1. 传递上下文 2. 控制子Goroutine超时退出 3. 控制子Goroutine定时退出

使用：
package main

import (
        "context"
        "fmt"
        "time"
)

func main() {
        ctx, cancel := context.WithTimeout(context.TODO(), 5*time.Second)
        defer cancel()
        go func(ctx context.Context) {
                execResult := make(chan bool)
                // 模拟业务逻辑
                go func(execResult chan<- bool) {
                        // 模拟处理超时
                        time.Sleep(6 * time.Second)
                        execResult <- true
                }(execResult)
                // 等待结果
                select {
                case <-ctx.Done():
                        fmt.Println("超时退出")
                        return
                case <-execResult:
                        fmt.Println("处理完成")
                        return
                }
        }(ctx)

        time.Sleep(10 * time.Second)
}

// [Running] go run ".../demo/main.go"
// 超时退出
4.并发安全的map之sync.Map包的使用

作用：并发安全的map，支持并发写。读多写少场景的性能好。

使用：
package main

import (
        "sync"
        "testing"
)

func BenchmarkDemo(b *testing.B) {
        demoMap := &sync.Map{}
        demoMap.Store("a", "a")
        demoMap.Store("b", "b")
        b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
                for pb.Next() {
                        demoMap.Store("a", "aa")
                }
        })
}

// BenchmarkDemo
// BenchmarkDemo-4            6334993               203.8 ns/op              16 B/op               1 allocs/op
// PASS
// 没有panic
5.减少GC压力之sync.Pool包的使用

作用：复用对象，减少垃圾回收GC压力。

使用：
5.1 不使用sync.Pool代码示例
package main

import (
        "sync"
        "testing"
)

type Country struct {
        ID   int    `json:"id"`
        Name string `json:"name"`
}
type Province struct {
        ID   int    `json:"id"`
        Name string `json:"name"`
}
type City struct {
        ID   int    `json:"id"`
        Name string `json:"name"`
}
type County struct {
        ID   int    `json:"id"`
        Name string `json:"name"`
}
type Street struct {
        ID   int    `json:"id"`
        Name string `json:"name"`
}

// 模拟数据
// 地址信息对象
type AddressModule struct {
        Consignee       string    `json:"consignee"`
        Email           string    `json:"email"`
        Mobile          int64     `json:"mobile"`
        Country         *Country  `json:"country"`
        Province        *Province `json:"province"`
        City            *City     `json:"city"`
        County          *County   `json:"county"`
        Street          *Street   `json:"street"`
        DetailedAddress string    `json:"detailed_address"`
        PostalCode      string    `json:"postal_code"`
        AddressID       int64     `json:"address_id"`
        IsDefault       bool      `json:"is_default"`
        Label           string    `json:"label"`
        Longitude       string    `json:"longitude"`
        Latitude        string    `json:"latitude"`
}

// 不使用sync.Pool
func BenchmarkDemo_NoPool(b *testing.B) {
        b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
                for pb.Next() {
                        // 直接初始化
                        addressModule := &AddressModule{}
                        addressModule.Consignee = ""
                        addressModule.Email = ""
                        addressModule.Mobile = 0
                        addressModule.Country = &Country{
                                ID:   0,
                                Name: "",
                        }
                        addressModule.Province = &Province{
                                ID:   0,
                                Name: "",
                        }
                        addressModule.City = &City{
                                ID:   0,
                                Name: "",
                        }
                        addressModule.County = &County{
                                ID:   0,
                                Name: "",
                        }
                        addressModule.Street = &Street{
                                ID:   0,
                                Name: "",
                        }
                        addressModule.DetailedAddress = ""
                        addressModule.PostalCode = ""
                        addressModule.IsDefault = false
                        addressModule.Label = ""
                        addressModule.Longitude = ""
                        addressModule.Latitude = ""
                        // 下面这段代码没意义 只是为了不报语法错误
                        if addressModule == nil {
                                return
                        }
                }
        })
}

// 不使用sync.Pool执行结果
// goos: darwin
// goarch: amd64
// pkg: demo
// cpu: Intel(R) Core(TM) i5-7360U CPU @ 2.30GHz
// BenchmarkDemo_NoPool-4           144146564                84.62 ns/op             120 B/op               5 allocs/op
// PASS
// ok          demo        21.782s

不使用sync.Pool执行分析：火焰图&Top函数
可以很明显看见GC过程消耗了大量的CPU。





5.2 使用sync.Pool代码示例
// 使用sync.Pool
func BenchmarkDemo_Pool(b *testing.B) {
        // 使用缓存池sync.Pool
        demoPool := &sync.Pool{
                // 定义初始化结构体的匿名函数
                New: func() interface{} {
                        return &AddressModule{
                                Country: &Country{
                                        ID:   0,
                                        Name: "",
                                },
                                Province: &Province{
                                        ID:   0,
                                        Name: "",
                                },
                                City: &City{
                                        ID:   0,
                                        Name: "",
                                },
                                County: &County{
                                        ID:   0,
                                        Name: "",
                                },
                                Street: &Street{
                                        ID:   0,
                                        Name: "",
                                },
                        }
                },
        }
        b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
                for pb.Next() {
                        // 从缓存池中获取对象
                        addressModule, _ := (demoPool.Get()).(*AddressModule)
                        // 下面这段代码没意义 只是为了不报语法错误
                        if addressModule == nil {
                                return
                        }

                        // 重置对象 准备归还对象到缓存池
                        addressModule.Consignee = ""
                        addressModule.Email = ""
                        addressModule.Mobile = 0
                        addressModule.Country.ID = 0
                        addressModule.Country.Name = ""
                        addressModule.Province.ID = 0
                        addressModule.Province.Name = ""
                        addressModule.County.ID = 0
                        addressModule.County.Name = ""
                        addressModule.Street.ID = 0
                        addressModule.Street.Name = ""
                        addressModule.DetailedAddress = ""
                        addressModule.PostalCode = ""
                        addressModule.IsDefault = false
                        addressModule.Label = ""
                        addressModule.Longitude = ""
                        addressModule.Latitude = ""
                        // 还对象到缓存池
                        demoPool.Put(addressModule)
                }
        })
}

// 使用sync.Pool执行结果
// goos: darwin
// goarch: amd64
// pkg: demo
// cpu: Intel(R) Core(TM) i5-7360U CPU @ 2.30GHz
// BenchmarkDemo_Pool-4           988550808                12.41 ns/op               0 B/op               0 allocs/op
// PASS
// ok          demo        14.215s

使用sync.Pool执行分析：火焰图&Top函数
runtime.mallocgc 已经在top里面看不见了





关于火焰图和Top函数的使用下面会讲到。
6.减少缓存穿透利器之singleflight包的使用

作用：缓存等穿透时减少请求数。

使用：
package main

import (
        "io/ioutil"
        "net/http"
        "sync"
        "testing"

        "golang.org/x/sync/singleflight"
)

// 没有使用singleflight的代码示例
func TestDemo_NoSingleflight(t *testing.T) {
        t.Parallel()
        wg := sync.WaitGroup{}
        // 模拟并发远程调用
        for i := 0; i < 3; i++ {
                wg.Add(1)
                go func() {
                        defer wg.Done()
                        resp, err := http.Get("http://example.com")
                        if err != nil {
                                t.Error(err)
                                return
                        }
                        _, err = ioutil.ReadAll(resp.Body)
                        if err != nil {
                                t.Error(err)
                                return
                        }
                        t.Log("log")
                }()
        }

        wg.Wait()
}

// 使用singleflight的代码示例
func TestDemo_Singleflight(t *testing.T) {
        t.Parallel()
        singleGroup := singleflight.Group{}
        wg := sync.WaitGroup{}
        // 模拟并发远程调用
        for i := 0; i < 3; i++ {
                wg.Add(1)
                go func() {
                        defer wg.Done()
                        // 使用singleflight
                        res, err, shared := singleGroup.Do("cache_key", func() (interface{}, error) {
                                resp, err := http.Get("http://example.com")
                                if err != nil {
                                        return nil, err
                                }
                                body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
                                if err != nil {
                                        return nil, err
                                }
                                return body, nil
                        })
                        if err != nil {
                                t.Error(err)
                                return
                        }
                        _, _ = res.([]byte)
                        t.Log("log", shared, err)
                }()
        }

        wg.Wait()
}

抓包域名http://example.com的请求：tcpdump host http://example.com

没有使用Singleflight一共发起了3次请求


使用Singleflight只发起了1次请求


7. Channel的使用

作用：不要通过共享内存来通信，要通过通信来实现共享内存。相当于管道。

使用：
package main

import (
        "fmt"
        "time"
)

// 响应公共结构体
type APIBase struct {
        Code    int32  `json:"code"`
        Message string `json:"message"`
}

// 模拟接口A的响应结构体
type APIDemoA struct {
        APIBase
        Data APIDemoAData `json:"data"`
}

type APIDemoAData struct {
        Title string `json:"title"`
}

// 模拟接口B的响应结构体
type APIDemoB struct {
        APIBase
        Data APIDemoBData `json:"data"`
}

type APIDemoBData struct {
        SkuList []int64 `json:"sku_list"`
}

// 模拟接口逻辑
func main() {
        // 创建接口A传输结果的通道
        execAResult := make(chan APIDemoA)
        // 创建接口B传输结果的通道
        execBResult := make(chan APIDemoB)

        // 并发调用接口A
        go func(execAResult chan<- APIDemoA) {
                // 模拟接口A远程调用过程
                time.Sleep(2 * time.Second)
                execAResult <- APIDemoA{}
        }(execAResult)

        // 并发调用接口B
        go func(execBResult chan<- APIDemoB) {
                // 模拟接口B远程调用过程
                time.Sleep(1 * time.Second)
                execBResult <- APIDemoB{}
        }(execBResult)

        var resultA APIDemoA
        var resultB APIDemoB
        i := 0
        for {
                if i >= 2 {
                        fmt.Println("退出")
                        break
                }
                select {
                case resultA = <-execAResult: // 等待接口A的响应结果
                        i++
                        fmt.Println("resultA", resultA)
                case resultB = <-execBResult: // 等待接口B的响应结果
                        i++
                        fmt.Println("resultB", resultB)
                }
        }
}

// [Running] go run ".../demo/main.go"
// resultB {{0 } {[]}}
// resultA {{0 } {}}
// 退出
8. 单元测试&基准测试

作用：开发阶段调试代码块、接口；对代码块、接口做基准测试，分析性能问题，包含CPU使用、内存使用等。可做对比测试。ci阶段检测代码质量减少bug。

使用：
8.1 单元测试
一个很简单的单元测试示例：
package main

import (
        "io/ioutil"
        "net/http"
        "testing"
)

func TestDemo(t *testing.T) {
        t.Parallel()
        // 模拟调用接口
        resp, err := http.Get("http://example.com?user_id=121212")
        if err != nil {
                t.Error(err)
                return
        }
        body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
        if err != nil {
                t.Error(err)
                return
        }
        t.Log("body", string(body))
}

// 执行
// go test -timeout 30s -run ^TestDemo$ demo -v -count=1
// === RUN   TestDemo
// === PAUSE TestDemo
// === CONT  TestDemo
// ......
// --- PASS: TestDemo (0.45s)
// PASS
// ok      demo    1.130s
多个测试用例的单元测试示例：
package main

import (
        "fmt"
        "io/ioutil"
        "net/http"
        "testing"
)

type Req struct {
        UserID int64
}

func TestDemo(t *testing.T) {
        t.Parallel()
        tests := []struct {
                TestName string
                *Req
        }{
                {
                        TestName: "测试用例1",
                        Req: &Req{
                                UserID: 12121212,
                        },
                },
                {
                        TestName: "测试用例2",
                        Req: &Req{
                                UserID: 829066,
                        },
                },
        }
        for _, v := range tests {
                t.Run(v.TestName, func(t *testing.T) {
                        // 模拟调用接口
                        url := fmt.Sprintf("http://example.com?user_id=%d", v.UserID)
                        resp, err := http.Get(url)
                        if err != nil {
                                t.Error(err)
                                return
                        }
                        body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
                        if err != nil {
                                t.Error(err)
                                return
                        }
                        t.Log("body", string(body), url)
                })
        }
}

// 执行
// go test -timeout 30s -run ^TestDemo$ demo -v -count=1
// === RUN   TestDemo
// === PAUSE TestDemo
// === CONT  TestDemo
// === RUN   TestDemo/测试用例1
// ...
// === RUN   TestDemo/测试用例2
// ...
// --- PASS: TestDemo (7.34s)
//     --- PASS: TestDemo/测试用例1 (7.13s)
//     --- PASS: TestDemo/测试用例2 (0.21s)
// PASS
// ok          demo        7.984s

8.2 基准测试
简单的基准测试：
package main

import (
        "sync"
        "testing"
)

// 压力测试sync.Map
func BenchmarkSyncMap(b *testing.B) {
        demoMap := &sync.Map{}
        b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
                for pb.Next() {
                        demoMap.Store("a", "a")
                        for i := 0; i < 1000; i++ {
                                demoMap.Load("a")
                        }
                }
        })
}

// go test -benchmem -run=^$ -bench ^(BenchmarkSyncMap)$ demo -v -count=1 -cpuprofile=cpu.profile -memprofile=mem.profile -benchtime=10s

// goos: darwin
// goarch: amd64
// pkg: demo
// BenchmarkSyncMap
// BenchmarkSyncMap-4
//   570206             23047 ns/op              16 B/op               1 allocs/op
// PASS
// ok          demo        13.623s
对比基准测试：
package main

import (
        "sync"
        "testing"
)

// 压力测试sync.Map
func BenchmarkSyncMap(b *testing.B) {
        demoMap := &sync.Map{}
        b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
                for pb.Next() {
                        demoMap.Store("a", "a")
                        for i := 0; i < 1000; i++ {
                                demoMap.Load("a")
                        }
                }
        })
}

// 用读写锁实现一个并发map
type ConcurrentMap struct {
        value map[string]string
        mutex sync.RWMutex
}

// 写
func (c *ConcurrentMap) Store(key string, val string) {
        c.mutex.Lock()
        defer c.mutex.Unlock()
        if c.value == nil {
                c.value = map[string]string{}
        }
        c.value[key] = val
}

// 读
func (c *ConcurrentMap) Load(key string) string {
        c.mutex.Lock()
        defer c.mutex.Unlock()
        return c.value[key]
}

// 压力测试并发map
func BenchmarkConcurrentMap(b *testing.B) {
        demoMap := &ConcurrentMap{}
        b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
                for pb.Next() {
                        demoMap.Store("a", "a")
                        for i := 0; i < 1000; i++ {
                                demoMap.Load("a")
                        }
                }
        })
}

// go test -benchmem -run=^$ -bench . demo -v -count=1 -cpuprofile=cpu.profile -memprofile=mem.profile -benchtime=10s

// goos: darwin
// goarch: amd64
// pkg: demo
// BenchmarkSyncMap
// BenchmarkSyncMap-4             668082             15818 ns/op              16 B/op               1 allocs/op
// BenchmarkConcurrentMap
// BenchmarkConcurrentMap-4                 171730             67888 ns/op               0 B/op               0 allocs/op
// PASS
// coverage: 0.0% of statements
// ok          demo        23.823s

9.性能分析

作用：CPU分析、内存分析。通过可视化调用链路、可视化火焰图、TOP函数等快速定位代码问题、提升代码性能。

• pprof
  
• trace
  
• dlv
  

使用：
9.1 pprof的使用
9.1.1 基准测试场景

• 首先编写基准测试用例，复用上面sync.Map的用例：
  

package main

import (
        "sync"
        "testing"
)

// 压力测试sync.Map
func BenchmarkSyncMap(b *testing.B) {
        demoMap := &sync.Map{}
        b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
                for pb.Next() {
                        demoMap.Store("a", "a")
                        for i := 0; i < 1000; i++ {
                                demoMap.Load("a")
                        }
                }
        })
}

• 执行基准测试，生成cpu.profile文件和mem.profile 文件。命令如下
  

go test -benchmem -run=^-bench ^BenchmarkSyncMap−benchBenchmarkSyncMap demo -v -count=1 -cpuprofile=cpu.profile -memprofile=mem.profile -benchtime=10s

常用参数解释：
-benchmem: 输出内存指标
-run: 正则，指定需要test的方法
-bench: 正则，指定需要benchmark的方法
-v: 即使成功也输出打印结果和日志
-count: 执行次数
-cpuprofile: 输出cpu的profile文件
-memprofile: 输出内存的profile文件
-benchtime: 执行时间

更多参数请查看：
go help testflag

• 使用go tool自带的pprof工具分析测试结果。命令如下：
  

go tool pprof -http=:8000 cpu.profile

常用参数解释：
-http: 指定ip:port，启动web服务可视化查看分析，浏览器会自动打开页面 http://localhost:8000/ui/ 可视化选项菜单



火焰图


调用链路图


Top函数



9.1.2 Web服务场景

• 使用上面全局变量的代码示例，引入net/http/pprof包，并单独注册各端口获取pprof数据。
  

package main

import (
        "net/http"
        // 引入pprof包
        // _代表只执行包内的init函数
        _ "net/http/pprof"

        "github.com/gin-gonic/gin"
)

// 全局变量不会像PHP一样，在完成一次请求之后被销毁
var GlobalVarDemo int32 = 0

// 模拟接口逻辑
func main() {
        r := gin.Default()
        r.GET("/ping", func(c *gin.Context) {
                GlobalVarDemo++
                c.JSON(200, gin.H{
                        "message": GlobalVarDemo,
                })
        })
        // 再开启一个端口获取pprof数据
        go func() {
                http.ListenAndServe(":8888", nil)
        }()
        // 启动web服务
        r.Run()
}

• 访问链接 http://localhost:8888/debug/pprof/，可以看见相关profiles。
  

• 命令使用pprof工具，获取远程服务profile，命令如下：
  

go tool pprof -http=:8000 http://localhost:8888/debug/pprof/profile?seconds=5

备注：
执行上面命令的时候，可以使用压测工具模拟流量，比如命令：siege -c 50 -t 100 "http://localhost:8080/ping"
同样，我们得到了这个熟悉的页面：



9.2 trace工具的使用
作用：清晰查看每个逻辑处理器中Goroutine的执行过程，可以很直观看出Goroutine的阻塞消耗，包含网络阻塞、同步阻塞(锁)、系统调用阻塞、调度等待、GC执行耗时、GC STW(Stop The World)耗时。
9.2.1 基准测试场景
使用：
生成trace.out文件命令：
go test -benchmem -run=^$ -bench ^BenchmarkDemo_NoPool$ demo -v -count=1 -trace=trace.out
go test -benchmem -run=^$ -bench ^BenchmarkDemo_Pool$ demo -v -count=1 -trace=trace.out

分析trace.out文件命令：
go tool trace -http=127.0.0.1:8000 trace.out
没使用sync.Pool






使用sync.Pool


9.2.2 Web服务场景
使用：
同样引入包net/http/pprof
package main

import (
        "net/http"
        // 引入pprof包
        // _代表只执行包内的init函数
        _ "net/http/pprof"

        "github.com/gin-gonic/gin"
)

// 全局变量不会像PHP一样，在完成一次请求之后被销毁
var GlobalVarDemo int32 = 0

// 模拟接口逻辑
func main() {
        r := gin.Default()
        r.GET("/ping", func(c *gin.Context) {
                GlobalVarDemo++
                c.JSON(200, gin.H{
                        "message": GlobalVarDemo,
                })
        })
        // 再开启一个端口获取pprof数据
        go func() {
                http.ListenAndServe(":8888", nil)
        }()
        // 启动web服务
        r.Run()
}

启动服务后执行如下命令：
1.
生成trace.out文件命令：
curl http://localhost:8888/debug/pprof/trace?seconds=20 > trace.out

和上面命令同时执行，模拟请求，也可以用ab：
siege -c 50 -t 100 "http://localhost:8080/ping"

2. 分析trace.out文件命令：
go tool trace -http=127.0.0.1:8000 trace.out

快捷健：
w 放大
e 右移











9.3 dlv工具的使用

9.3.1 基准测试场景
作用：断点调试等。
安装：
go install github.com/go-delve/delve/cmd/dlv@latest 使用：
package main

import (
        _ "net/http/pprof"

        "github.com/gin-gonic/gin"
)

// 全局变量不会像PHP一样，在完成一次请求之后被销毁
var GlobalVarDemo int32 = 0

// 模拟接口逻辑
func main() {
        r := gin.Default()
        r.GET("/ping", func(c *gin.Context) {
                GlobalVarDemo++
                c.JSON(200, gin.H{
                        "message": GlobalVarDemo,
                })
        })
        r.Run()
}命令行执行命令:

dlv debug main.go

进入调试，常用调试命令：

• （list或l：输出代码）：list main.go:16
  
• （break或b：断点命令）：执行 break main.go:16 给行 GlobalVarDemo++打断点
  
• （continue或c：继续执行）：continue
  
• （print或p：打印变量）：print GlobalVarDemo
  
• （step或s：可以进入函数）：step
  

更多命令请执行 help。
模拟请求：
curl http://localhost:8080/ping



9.3.2 Web服务场景
还是这个demo
package main

import (
        "github.com/gin-gonic/gin"
)

// 全局变量不会像PHP一样，在完成一次请求之后被销毁
var GlobalVarDemo int32 = 0

// 模拟接口逻辑
func main() {
        r := gin.Default()
        r.GET("/ping", func(c *gin.Context) {
                GlobalVarDemo++
                c.JSON(200, gin.H{
                        "message": GlobalVarDemo,
                })
        })
        // 启动web服务
        r.Run()
}

• 找到服务进程ID lsof -i :8080
  
• dlv调试进程 dlv attach 36968
  
• 进入调试模式，调试代码（和上面一样）
  

9.4(扩展) 逃逸分析

逃逸分析命令：go build -gcflags "-m -l" *.go

package main

type Demo struct {
}

func main() {
        DemoFun()
}

func DemoFun() *Demo {
        demo := &Demo{}
        return demo
}

// # command-line-arguments
// ./main.go:11:10: &Demo literal escapes to heap <------- 局部变量内存被分配到堆上
9.5(扩展) 汇编代码

直接生成汇编代码命令：go run -gcflags -S main.go

# command-line-arguments
"".main STEXT nosplit size=1 args=0x0 locals=0x0
        0x0000 00000 (.../demo/main.go:6)  TEXT    "".main(SB), NOSPLIT|ABIInternal, $0-0
        0x0000 00000 (.../demo/main.go:6)  FUNCDATA        $0, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (.../demo/main.go:6)  FUNCDATA        $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (.../demo/main.go:6)  FUNCDATA        $2, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (<unknown line number>)    RET
        0x0000 c3      
                略......                              

获取生成汇编代码整个优化过程：GOSSAFUNC=main go build main.go

dumped SSA to ./ssa.html <------- 生成的文件，浏览器打开此文件


总结

最后我们再总结下，从PHPer到Gopher的过程，我们重点需要关注的几点如下：

• PHP和Go常用代码块的对应关系
  
• 常驻内存
  
  
  
  • 全局变量使用
    
  • 资源
    
    
    
    • 复用
      
    • 释放
      
    • 返还
      
    
    
  
  
• 指针
  
• 并发
  
  
  
  • 并发安全
    
  • 并发控制
    
  • 超时控制
    
  
  
• 单元测试&基准测试
  
• 性能分析
  

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