golang syn.pool看这篇就够啦

作者: 护念 | 来源:发表于2023-11-18 18:11 被阅读0次

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sync.Pool

背景：
在高并发场景下，短时间内会创建大量临时对象，而这些临时对象都一次性的，创建完就等着被GC(垃圾回收),非常的浪费，也占用了大量的内存，性能不好。

比如，在高并发场景下，会有大量的web请求涌入,在对每个请求响应的过程，会涉及反序列化数据到某某结构体中，这会创建大量临时结构体对象，分配大量内存。

用途：
go为了解决上面的问题，提出了sync.Pool解决方案。
它的作用一句话概括：
复用临时对象,减少内存分配，降低GC压力，提高性能

它的作用看起来和缓存类似，但是不能等效于缓存;

它的数据是由GC决定啥时候回收的,缓存我们可以控制到期时间
它每次获取（Get）后，需要存入(put)，缓存多少获取，不会影响下次获取

1. 简要使用

前面我们对sync.Pool有了一个感性的认识，但是还不清楚代码如何写，下面我们看下：

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "sync"
)

type Student struct {
    Name  string
    Age   int8
    Score [100]byte
}

func main() {
    // 定义一个student临时对象池
    studentPool := sync.Pool{
        // 内部放一个new 的匿名函数
        New: func() interface{} {
            return &Student{}
        },
    }

    // 准备解析数据
    buf, _ := json.Marshal(Student{Name: "张三", Age: 16})

    // 使用
    s := studentPool.Get().(*Student) // 由于是interface{} 取出后转 *Student
    json.Unmarshal(buf, s)
    studentPool.Put(s) // 再此存入 方便下次复用
    fmt.Printf("name: %s, Age: %d\n", s.Name, s.Age)
}

// name: 张三, Age: 16

使用总体分三步：

初始化一个临时对象池（在New中写好匿名函数）
Get(从池中获取对象,如果池中存在，从池中取，如果不存在通过New函数创建)
Put(放回池中，用完后放回，方便后续使用)

2. 性能测试

上面我们已经知道如何使用，那么他到底有多大的性能提升呢，我们测试下：

// main.go
package main

import (
    "encoding/json"
    "sync"
)

type Student struct {
    Name   string
    Age    int8
    Remark [1024]byte // 这里之所以写的大一点是 因为 sync.Pool对于重性结构体更有效果
}

// 定义一个student临时对象池
var studentPool = sync.Pool{
    // 内部放一个new 的匿名函数
    New: func() interface{} {
        return &Student{}
    },
}

// 准备解析数据
var buf, _ = json.Marshal(Student{Name: "张三", Age: 16})

func main() {
}

// 没有使用池序列化
func UnmarshalWithoutPool() {
    s := &Student{}
    json.Unmarshal(buf, s)
}

// 使用了pool的反序列化
func UnmarshalWithPool() {
    s := studentPool.Get().(*Student)
    json.Unmarshal(buf, s)
    studentPool.Put(s)
}

测试文件：

package main

import "testing"

func BenchmarkUnmarshalWithoutPool(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        UnmarshalWithoutPool()
    }
}

func BenchmarkUnmarshalWithPool(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        UnmarshalWithPool()
    }
}

运行测试：

dongmingyan@pro ⮀ ~/go_playground/play ⮀ go test -bench . -benchmem
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: example/play
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-4770HQ CPU @ 2.20GHz
BenchmarkUnmarshalWithoutPool-8             9092            141332 ns/op            1392 B/op          8 allocs/op
BenchmarkUnmarshalWithPool-8                9258            127560 ns/op             240 B/op          7 allocs/op
PASS
ok      example/play    2.809s

上面我们可以看出,在使用pool和未使用pool在耗时上优化不太明显，但在内存占用上差了接近6倍（1392/240 = 5.8）;效果还是很明显的；
之所以在时间上不太明显是我们测试的结构体还不够厚重。