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golang 字符串拼接性能的对比分析
脚本专栏 2024/11/20 佚名
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背景

最近在做一个服务发现/注册的agent, 各个服务需要通过这个agent来注册自己的服务，在完成

开发后，测试性能时发现性能达不到要求，通过pprof 来确认cpu主要耗费在gc上，分析结果主要是由于字符串拼接导致，故需要测试一下字符串拼接的几种方法的性能；

字符串拼接的几种方法

1、直接使用加号进行拼接

2、strings.Join()

3、fmt.Sprintf()

4、bytes.Buffer

大量字符串拼接性能测试

我们使用的场景主要是大量字符串拼接，所以需要的场景是不断在字符串上拼接所以测试函数如下：

// fmt.Printf
func BenchmarkFmtSprintfMore(b *testing.B) {
 var s string
 for i := 0; i < b.N; i++ {
  s += fmt.Sprintf("%s%s", "hello", "world")
 }
 fmt.Errorf(s)
}
// 加号 拼接
func BenchmarkAddMore(b *testing.B) {
 var s string
 for i := 0; i < b.N; i++ {
  s += "hello" + "world"
 }
 fmt.Errorf(s)
}

// strings.Join
func BenchmarkStringsJoinMore(b *testing.B) {

 var s string
 for i := 0; i < b.N; i++ {
  s += strings.Join([]string{"hello", "world"}, "")

 }
 fmt.Errorf(s)
}

// bytes.Buffer
func BenchmarkBufferMore(b *testing.B) {

 buffer := bytes.Buffer{}
 for i := 0; i < b.N; i++ {
  buffer.WriteString("hello")
  buffer.WriteString("world")

 }
 fmt.Errorf(buffer.String())
}

执行测试函数

~/gopath/src/test/string  go test -bench="."
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: test/string
BenchmarkFmtSprintfMore-4   300000  118493 ns/op
BenchmarkAddMore-4    300000  124940 ns/op
BenchmarkStringsJoinMore-4  300000  117050 ns/op
BenchmarkBufferMore-4   100000000   37.2 ns/op
PASS
ok  test/string 112.294s

从上可以看出使用bytes.buffer的性能是非常高的，如果涉及到大量数据拼接推荐

bytes.buffer{}

单次字符串拼接性能测试

func BenchmarkFmtSprintf(b *testing.B) {
 for i := 0; i < b.N; i++ {
  s := fmt.Sprintf("%s%s", "hello", "world")
  fmt.Errorf(s)
 }

}

func BenchmarkAdd(b *testing.B) {
 for i := 0; i < b.N; i++ {
  s := "hello" + "world"
  fmt.Errorf(s)
 }
}
func BenchmarkStringsJoin(b *testing.B) {
 for i := 0; i < b.N; i++ {
  s := strings.Join([]string{"hello", "world"}, "")
  fmt.Errorf(s)
 }
}
func BenchmarkBuffer(b *testing.B) {

 for i := 0; i < b.N; i++ {
  b := bytes.Buffer{}
  b.WriteString("hello")
  b.WriteString("world")
  fmt.Errorf(b.String())
 }
}

执行测试函数

 ~/gopath/src/test/string  go test -bench="."
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: test/string
BenchmarkFmtSprintf-4  10000000   200 ns/op
BenchmarkAdd-4    20000000   93.6 ns/op
BenchmarkStringsJoin-4  10000000   152 ns/op
BenchmarkBuffer-4   10000000   175 ns/op
PASS
ok  test/string 7.818s

从上可以看出单词调用字符串拼接性能 + > strings.Join > bytes.Buffer > fmt.Sprintf

总结

如果涉及到大量数据拼接推荐 bytes.buffer{}

后记

当然只是通过bytes.buffer{} 性能还是不够的，针对这个问题我们通过添加缓存进一步接口qps.

cpu 耗费在gc 上的原因，需要分析golang gc 回收机制， 这是另外一个topic, 之后总结。

补充：Go语言字符串批量拼接-StringBuilder

1.安装

go get -u github.com/typa01/go-utils

import (
 "github.com/typa01/go-utils"
)

使用，例：

fieldNames := tsgutils.NewInterfaceBuilder()

2.使用

func TestStringBuilderReplace(t *testing.T) {
 builder1 := NewStringBuilder()
 builder1.Append("%111%abc%987%")
 FmtPrintln(builder1.Replace("%", "$").ToString()) // $111$abc$987$
 builder2 := builder1.Clear()
 builder2.AppendStrings("abc","defg").AppendInt(123).AppendFloat64(66.44).AppendStrings("aaa", "bbb", "&")
 FmtPrintln(builder2.RemoveLast().ToString()) // abcdefg1236.644E+01aaabbb
 str1 := NewString("123")
 builder3 := NewStringBuilderString(str1).Append("456")
 FmtPrintln(builder3.ToString()) // 123456
}

3.GitHub源码地址

https://github.com/typa01/go-utils

https://github.com/typa01/go-utils/blob/master/string_builder.go

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教。

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