golang 杂思

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作者:喜欢兰花山丘

正文

这里给大家总结一些 Go player 开发小技巧. 欢迎批评和交流, 望大家喜欢.

1. 配置管理

推荐一种简单粗暴的配置管理方式 [配置 映射 内部结构]. 
例如有个配置文件 config.online.yaml

# 常量
pi: 3.14159265358

# 即表示网址属性值
uri: https://www.google.com

# 即表示 server.host 属性的值
server:
    host: http://www.youtube.com

# 数组, 即表示 server 为 [a, b, c]
host:
    - 172.217.161.132
    - 216.58.220.206
    - 8.8.8.8

我们可以在代码直接写映射规则.

var C = struct {
    PI float64 `yaml:"pi"`
    URL `yaml:"uri"`
    Server struct {
        Host `yaml:"host"`
    } `yaml:"server"`
    Host []string `yaml:"host"`
}{}

程序启动时候, 通过 func init() {} 初始化. 使用时只需要使用 config.C.PI, 
是不是很方便. 再补充一个更好的配置文件协议 toml.

toml

如果换用 toml 配置(config.online.toml)的内容更好理解

pi  = 3.14159265358
uri = https://www.google.com

[server]
host = http://www.youtube.com

host = [
    "172.217.161.132",
    "216.58.220.206",
    "8.8.8.8"
]

真的, 看见 toml 的第一眼就喜欢上了. 好舒服 ~ 让人觉得好舒服, 就应该这样的雕琢.

2. fmt.Sprintf

有时候我们看见这样的代码片段

    if len(v) > 0 {
        errMessage = fmt.Sprintf(t, v...)
    } else {
        errMessage = t
    }

其实对于 fmt.Sprintf 是画蛇添足, 可以直接

    errMessage = fmt.Sprintf(t, v...)

3. 乒乓结构

(说的很轻巧, 推荐有所思考) 普通的读写操作代码有

var lastMd5sLock   = sync.RWMutex{}
var lastMd5s map[string]map[string]string

func ClearCache() {
    lastMd5sLock.Lock()
    defer lastMd5sLock.Unlock()
    lastMd5s = make(map[string]map[string]string)
}

这里分享个干掉 RWMutex 的无锁技巧. 运用新旧两份配置, 使用空间换时间技巧.

var nowIndex uint32
var dataConf [2]map[string]map[string]string

// ClearCache conf map clear
func ClearCache() {
    lastConf := make(map[string]map[string]string)
    lastIndex := 1 - atomic.LoadUint32(&nowIndex)
    dataConf[lastIndex] = lastConf
    atomic.StoreUint32(&nowIndex, lastIndex)
}

我们来讲解代码, 原先的 ClearCache 那段代码加了写锁. 写锁能够做到两件事情
1' 临界情况有人在单条读取, 清除会让其等待
2' 临界情况有人在单条写入, 清除会让其等待

假如我们不对 ClearCache 加写锁, 采用原子交换技巧.

由于此刻内存中存在 dataConf[1] new 和 dataConf[0] old 两个配置对象.
临界情况指读取和写入都在进行, 但此刻触发清除操作
1' 临界情况有人在单条读取, 写方将 nowIndex 指向了 1, 但读取的仍然是 dataConf[0] old
2' 临界情况有人在单条写入, 写入的还是 dataConf[0] old

上面行为和加锁后产出结果一样. 因而清除函数, 可以用原子技巧替代锁.

通过这个原理, 我们做配置更新或者同步时候可以采用下面步骤获取最优性能
1' 解析配置, 生成一个新的配置对象 map 填充到 dataConf[lastIndex]
2' 新的配置对象读取索引原子赋值给当前的读取索引 lastIndex = lastIndex

为什么说这么多呢. 因为锁是一个我们需要慎重对待的点.

而对于那些不加锁, 也没有原子操作的乒乓结构, 可以自行利用 go -race 分析. 
其读写一致性无法保证(读写撕裂, 脏读), 而且无法保证编译器不做优化. 有时候那种写法线上居然
不出问题, 但是一旦出了问题就是莫名其妙, 很难追查. 这里就不表那种错误的乒乓写法, 来污染同
行代码.

4. 配置库解析

说起配置库, 我看有的同学通过这样代码做配置文件内容提取和分割.

content, err := ioutil.ReadFile(file)
if err != nil {
    // ...
}

for _, line := range strings.Split(string(content), "n") {
    // ...
}

上面代码存在两个潜在问题
1' 大文件内存会炸
2' 不同平台换行符不统一 mac r linux n windows rn

一个稳健漂亮代码模板推荐用下面

    fin, err := os.Open(path)
    if err != nil {
        // Error ...
    }
    defer fin.Close()

    // create a Reader
    var buf bytes.Buffer
    reader := bufio.NewReader(fin)
    for {
        line, isPrefix, err := reader.ReadLine()
        if len(line) > 0 {
            buf.Write(line)
            if !isPrefix {
                // 完整的行并且不带 rn, 运行独立的业务代码 ~
                lins := string(buf.Bytes())

                buf.Reset()
            }
        }

        if err != nil {
            break
        }
    }

强烈推荐!! 各位保存这个套路模板.

5. Go MD5

这种高频出现代码片段, 强烈建议统一封装. 保证出口统一. 这里带大家封装两个.

// MD5String md5 hash
func MD5String(str string) string {
    data := md5.Sum([]byte(str))
    return fmt.Sprintf("%x", data)
}

// MD5File 文件 MD5
func MD5File(path string) (string, error) {
    fin, err := os.Open(path)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    defer fin.Close()

    m := md5.New()

    // 文件读取解析, 并设置缓冲缓冲大小
    const blockSize = 4096
    buf := make([]byte, blockSize)
    for {
        n, err := fin.Read(buf)
        if err != nil {
            return "", err
        }

        // buf[:0] == []
        m.Write(buf[:n])

        if n < blockSize {
            break
        }
    }

    return fmt.Sprintf("%x", m.Sum(nil)), nil
}

不要问为什么那么麻烦, 因为那叫专业. 小点游戏包片段 4G, 你来个 md5 试试

6. github.com/spf13/cast

不要用这个库, 性能全是呵呵呵.
Go 中类型转换代码其实很健全(实在没办法可以自行写反射), 举例如下

// ParseBool returns the boolean value represented by the string.
// It accepts 1, t, T, TRUE, true, True, 0, f, F, FALSE, false, False.
// Any other value returns an error.
func ParseBool(str string) (bool, error)

// ParseFloat converts the string s to a floating-point number
// with the precision specified by bitSize: 32 for float32, or 64 for float64.
// When bitSize=32, the result still has type float64, but it will be
// convertible to float32 without changing its value.
func ParseFloat(s string, bitSize int) (float64, error)

// ParseInt interprets a string s in the given base (0, 2 to 36) and
// bit size (0 to 64) and returns the corresponding value i.
func ParseInt(s string, base int, bitSize int) (i int64, err error)

可以看看 github.com/spf13/cast 源码设计水平线 ~

// ToBoolE casts an empty interface to a bool.
func ToBoolE(i interface{}) (bool, error) {

    i = indirect(i)

    switch b := i.(type) {
    case bool:
        return b, nil
    case nil:
        return false, nil
    case int:
        if i.(int) != 0 {
            return true, nil
        }
        return false, nil
    case string:
        return strconv.ParseBool(i.(string))
    default:
        return false, fmt.Errorf("Unable to Cast %#v to bool", i)
    }
}

首先看到的是 b := i.(type) 断言, 触发一次反射. 
随后可能到 case int 分支 i.(int) or case string 分支 i.(string) 触发二次反射. 
非常浪费. 因为 b 就是反射后的值了. 猜测作者当时喝了点酒.

其实作者写的函数还有个商榷地方在于调用 indirect 函数找到指针指向的原始类型.

// From html/template/content.go
// Copyright 2011 The Go Authors. All rights reserved.
// indirect returns the value, after dereferencing as many times
// as necessary to reach the base type (or nil).
func indirect(a interface{}) interface{} {
    if a == nil {
        return nil
    }
    if t := reflect.TypeOf(a); t.Kind() != reflect.Ptr {
        // Avoid creating a reflect.Value if it's not a pointer.
        return a
    }
    v := reflect.ValueOf(a)
    for v.Kind() == reflect.Ptr && !v.IsNil() {
        v = v.Elem()
    }
    return v.Interface()
}

这个函数引自 Go 标准库 html/template/content.go 中. 
用于将非 nil 指针转成指向类型. 提高代码兼容性. 
这是隐藏的反射. 个人觉得用在这里很浪费 ~

Go 开发中反射是低效的保证. 反射性能损耗在
    1' 运行时安全检查
    2' 调用底层的类型转换函数
不到非用不可, 请不要用反射. 和锁一样都需要慎重

外部库太多容易造成版本管理复杂, 而且生产力和效率也不一定提升. 例如上面的包 ~

... ...

其实我们的协议层, 是太爱客户端了. int, number, string 全都兼容. 
把原本 json 协议要做的事情, 抛给了运行时问题. 这方面, 强烈推荐 json 协议语义明确. 
方便我们后端做参数健壮性过滤. 避免部分 CC 攻击.

7. MySQL 相关讨论

在数据业务设计时. 顺带同大家交流下 MySQL 设计过程中小技巧(模板)

create table [table_nane] (
    id bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT '物理主键',
    update_time timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
    create_time timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    [delete_time timestamp DEFAULT NULL COMMENT '删除时间']

    [template]

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

问题 1: 物理主键 id 为什么是 unsigned ?
回答  : 
    1' 性能更好, unsigned 不涉及 反码和补码 转码消耗
    2' 表示物理主键更广 [-2^63, 2^63-1] -> [0, 2^64-1]
    3' mysql 优化会更好. select * from * where id < 250;
        原先是 select * from * where -2^63 <= id and id < 250;
        现在是 select * from * where 0 <= id and id < 250;

问题 2: 为什么用 timestamp 表示时间?
回答  :
    1' timestamp 和 int 一样都是 4字节. 用它表示时间戳更友好.
    2' 业务不再关心时间的创建和更新相关业务代码. 省心, 省代码

问题 3: 为什么是 utf8mb4 而不是 utf8? 
回答  : 
    mysql 的 utf8 不是标准的 utf8. unicode 编码定义是使用 1-6 字节表示一个字符. 
    但 mysql utf8 只使用了 1-3 字节表示一个字符, 那么遇到 4字节编码以上的字符(表情符号)
    会发生意外. 所以 mysql 在 5.5 之后版本推出了 utf8mb4 编码, 完全兼容以前的 utf8.

后记

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正文

1. 配置管理

2. fmt.Sprintf

3. 乒乓结构

4. 配置库解析

5. Go MD5

6. github.com/spf13/cast

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