性能调优之三十六计 —— 「优中取优」字符串拼接 篇

Posted 2021-09-15 魏小言

文章目录

• 性能调优之三十六计 —— 「优中取优」字符串拼接 篇
• • • + 操作符
    • fmt.Sprintf
    • Join
    • buffer.WriteString
    • buffer.Builder
  • Q&A
  • 附录

性能调优之三十六计 —— 「优中取优」字符串拼接 篇

性能调优是每一个程序员进阶的毕竟之路，掌握各种调优技巧，对自身实力、价值的提升至关重要！继上篇 “ 原生 Echo 框架 JSON 优化 ” 之后，我们把目光转向 “ 字符串拼接 ”。

在生产开发中，“ 字符串拼接 ” 出镜率极高，像日志落地、URI 参数构造、等等众多场景。开发语言也为我们提供了各种拼接姿势，如：

• Java 中 “ + ”操作符 、StringBuilder、StringBuffer、Concat 、Join 、等等…
• Go 中 “ + ” 操作符、fmt.Sprintf、Join、bytes.Buffer、strings.Builder、等等…

那么你最常用的是哪一种呢？性能如何呢？

+ 操作符

“ + ” 操作符是比较受喜欢的一种方式，它更便于阅读，符合人们运算范式的认知。
举个例子：

s1 := "字符串"
s2 := "拼接"
s3 := s1 + s2
fmt.Print(s3) //s3 = "打印字符串"

大家可以看到，其拼接过程中会产生新的变量，因为 String 类型为不可变类型。正是变量的产生中，内存的分配、GC 的回收，整体性能在某些场景会拉垮。

fmt.Sprintf

fmt.Sprintf 是 fmt 包内置的一种拼接方式，经常在构造 URI 参数时使用。
举个例子：

s1 := "字符串"
s2 := "拼接"
s3 := fmt.Sprintf("%s%s", s1, s2) //s3 = "打印字符串"

大家可以看到，其在使用的过程中，需要进行格式定义 %s 、%d、等等，为兼容更多的格式类型，Sprintf 会统一以 Interface 为基准，分别对每种类型进行设计实现，性能问题就是在这里。

Sprintf 性能往往不如 “ + ” 操作符。

Join

Join 是指数组类型行为方式，数组通过 JOIN 将元素以某种形式进行拼接。
举个例子：

s1 := "字符串"
s2 := "拼接"
var str []string = []string{s1, s2}
s3 := strings.Join(str, "")
fmt.Print(s3)

Join 会先根据字符串数组的内容，计算出一个拼接之后的长度，然后申请对应大小的内存，一个一个字符串填入。

Join 的性能与数组对象的创建息息相关，与 “ + “ 操作符相差无几，但更适合数组原生场景。

buffer.WriteString

buffer.WriteString 故名思义，往字节缓冲区中写 String。
举个例子：

s1 := "字符串"
s2 := "拼接"
var bt bytes.Buffer
bt.WriteString(s1)
bt.WriteString(s2)
s3 := bt.String()

type Buffer struct {
	buf      []byte // contents are the bytes buf[off : len(buf)]
	off      int    // read at &buf[off], write at &buf[len(buf)]
	lastRead readOp // last read operation, so that Unread* can work correctly.
}

先是建立一字节缓冲区，向其中写入字节数组「string」,最后将其转化为 String 。

WriteString 由于没有多余的变量参与，性能具有最大优势。

buffer.Builder

buffer.Builder 是 Go 1.10 之后，官方提供的另一种方式，也是官方所提倡的。
举个例子

s1 := "字符串"
s2 := "拼接"
var build strings.Builder
build.WriteString(s1)
build.WriteString(s2)
s3 := build.String()

*(*string)(unsafe.Pointer(&bytes))

buffer.Builder 与 buffer.WriteString 内部都是通过 slice 来保存和管理内容。不同的是，buffer.Builder 在 String() 时，使用了指针，节省时间和空间，所以其性能最优！

Q&A

1、既然性能有差别，为啥还提供那么多不同的姿势呢？

这个问题忽略了事物发展演化过程。举个例子，随着工业的不断革新，交通业推出速度更快，更安全的交通工具。但之前诸如，马车、自行车、摩托车、依旧出现在不同的道路。

2、文中的性能具体是指速度吗？

是的。

3、文中貌似是 Go 为基准，可否介绍下其它语言？

文中以 Go 为基准讲解，其它语言可私信博主交流

附录

编程工作适宜乐观主义人群。