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Golang 优化之路——空结构

2020-06-10 04:16:43 admin 547

### 写在前面

开发 hashset 常用的套路：

map [int]int8
    
    map[int]bool

我们一般只用 map 的键来保存数据，值是没有用的。所以来缓存集合数据会造成内存浪费。

### 空对象

空对象是个神奇的东西。它指的是没有字段的结构类型。

type Q struct{}

它牛逼的地方在于：

* 可以和普通结构一样操作

var a = []struct{}{struct{}{}}
    
    fmt.Println(len(a)) // prints 1

* 不占用空间

var s struct{}
    
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(s)) // prints 0

* 声明两个空对象，它们指向同一个地址

type A struct{}
    
    a := A{}
    
    b := A{}
    
    fmt.Println(&a == &b) // prints true

造成这个结果的原因是 Golang 的编译器会把这种空对象都当成`runtime.zerobase`处理。

var zerobase uintptr

### hashset

有了上面的介绍，就可以利用空结构来优化 hashset 了。

var itemExists = struct{}{}
    
    type Set struct {
        items map[interface{}]struct{}
    }
    
    func New() *Set {
        return &Set{items: make(map[interface{}]struct{})}
    }
    
    func (set *Set) Add(item interface{}) {
        set.items[item] = itemExists
    }
    
    func (set *Set) Remove(item interface{}) {
        delete(set.items, item)
    }
    
    func (set *Set) Contains(item interface{}) bool {
        if _, contains := set.items[item]; !contains {
            return false
        }
        return true
    }

一个简易的 hashset 实现就完成了。

### 性能比较

func BenchmarkIntSet(b *testing.B) {
        var B = NewIntSet(3)
        B.Set(10).Set(11)
        for i := 0; i < b.N; i++ {
            if B.Exists(1) {
    
            }
            if B.Exists(11) {
    
            }
            if B.Exists(1000000) {
    
            }
        }
    }
    
    func BenchmarkMap(b *testing.B) {
        var B = make(map[int]int8, 3)
        B[10] = 1
        B[11] = 1
        for i := 0; i < b.N; i++ {
            if _, exists := B[1]; exists {
    
            }
            if _, exists := B[11]; exists {
    
            }
            if _, exists := B[1000000]; exists {
    
            }
        }
    }
    
    BenchmarkIntSet-2       50000000                35.3 ns/op             0 B/op          0 allocs/op
    BenchmarkMap-2          30000000                41.2 ns/op             0 B/op          0 allocs/op

### 结论

* 性能，有些提升，但不是特别明显。尤其是线上压力不大的情况性能应该不会有明显变化；

* 内存占用。我们的服务缓存较多、占用内存较大，通过这个优化实测可以减少 1.6 GB 的空间。不过这个优化的空间取决于数据量。

* * *

### _参考文献_

* 【1】[The empty struct - Dave Cheney](https://link.jianshu.com?t=https://dave.cheney.net/2014/03/25/the-empty-struct)

* 【2】[gods - emirpasic](https://link.jianshu.com?t=https://github.com/emirpasic/gods/blob/master/sets/hashset/hashset.go)

* 【3】 《Go 语言学习笔记》 - 雨痕。5.5 结构。

转载文章，原文链接： Golang 优化之路——空结构

关键字词golang 之路空

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