字符串拼接

我们一般使用字符串拼接方式有三种

str += "sum"

我们先来写一个benchmark去测试每一种字符串拼接的情况。

// 1. 直接拼接
func BenchmarkString(b *testing.B) {
	elems := make([]string, 100000, 100000)
	for i := 0; i < len(elems); i++ {
		elems[i] = strconv.Itoa(i)
	}
	sum := ""
	length := len(elems)
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		for j := 0; j < length; j++ {
			sum += elems[j]
		}
	}
	b.StopTimer()
}

// 2. fmt.Sprintf("%s",xxxxx)
func BenchmarkFmtSprintfString(b *testing.B) {
	elems := make([]string, 100000, 100000)
	for i := 0; i < len(elems); i++ {
		elems[i] = strconv.Itoa(i)
	}
	length := len(elems)
	sum := ""
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		for j := 0; j < length; j++ {
			sum += fmt.Sprintf("%s", elems[j])
		}
	}
	b.StopTimer()
}

// 3. string.Builder
func BenchmarkBuilderString(b *testing.B) {
	elems := make([]string, 100000, 100000)
	for i := 0; i < len(elems); i++ {
		elems[i] = strconv.Itoa(i)
	}
	var builder strings.Builder
	length := len(elems)
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		for j := 0; j < length; j++ {
			builder.WriteString(elems[j])
		}
	}
	b.StopTimer()
}

// 4. bytes.Builder
func BenchmarkByteBufferString(b *testing.B) {
	elems := make([]string, 100000, 100000)
	for i := 0; i < len(elems); i++ {
		elems[i] = strconv.Itoa(i)
	}
	buffer := new(bytes.Buffer)
	length := len(elems)
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		for j := 0; j < length; j++ {
			buffer.WriteString(elems[j])
		}
	}
	b.StopTimer()
}

// 5. byte 拼接
func BenchmarkByteConcatString(b *testing.B) {
	elems := make([]string, 100000, 100000)
	for i := 0; i < len(elems); i++ {
		elems[i] = strconv.Itoa(i)
	}
	length := len(elems)
	buf := make([]byte, 0, len(elems))
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		for j := 0; j < length; j++ {
			buf = append(buf, elems[j]...)
		}
	}
	b.StopTimer()
}
  • 执行
go test -bench="String$" -benchmem . 

or

gobench string_test.go
  • 结果
测试函数				同等时间内执行了多少次 				总共的执行时间
1. 直接拼接
BenchmarkString
BenchmarkString-8                      1        8930752200 ns/op
2. fmt.Sprintf
BenchmarkFmtSprintf
BenchmarkFmtSprintf-8                  1        8773251900 ns/op
3. StringBuilder
BenchmarkBuilder
BenchmarkBuilder-8                   991           1199075 ns/op
4. ByteBuffer
BenchmarkByteBuffer
BenchmarkByteBuffer-8               1458            945317 ns/op
5. ByteConcat
BenchmarkByteConcat
BenchmarkByteConcat-8               2010            803761 ns/op

我们一个一个来进行分析

第一个:

不断开辟内存空间

字符串在 Go 语言中是不可变类型,占用内存大小是固定的,当使用 + 拼接两个字符串时,生成一个新的字符串,那么就需要开辟一段新的空间,新空间的大小是原来两个字符串的大小之和。拼接第三个字符串时,再开辟一段新空间,新空间大小是三个字符串大小之和,以此类推。

假设一个字符串大小为 10 byte,拼接 1w 次,需要申请的内存大小为:

10 + 2 * 10 + 3 * 10 + … + 10000 * 10 byte = 500 MB
fmt.Sprintf

在 Go 里面的反射是这样设计的:

type_ := reflect.TypeOf(obj) 
field, _ := type_.FieldByName("fan")
reflect.StructField
type_ := reflect.ValueOf(obj) 
value := type_.FieldByName("fan")
reflect.Valuemallocreflect.ValueGC

当我们涉及到了大量的内存开辟的时候,就会使得系统变得异常慢。

第三个:

strings.Builderbytes.Buffer[]byte

例如:

20byte > 16 byte30 byte < 32 byte

所以内存的复用是性能极高的!

第四个:

 []byte 数组bytes.Bufferstrings.Builder[]byte

第五个:

而第五个,毫无疑问事先分配好了内存,肯定是最快的了。

参考链接

Go语言的反射原理
Go语言的string拼接