几个秒杀 Go 官方库的第三方开源库

Go 语言官方库给我们一贯的印象是:强大、好用。但是,金无足赤,人无完人,在一些性能要求苛刻的场景例如 json 解析,某些官方库的表现不尽如人意。

本文介绍几个对标官方库的开源库,它们的性能远超前者。当读者在使用这些官方库遇到性能问题时,可以尝试替换优化。

net/http -> fasthttp

地址:https://github.com/valyala/fasthttp

fasthttp号称比net/http快十倍,其优化的核心思路很简单:资源复用。

复用 goroutine,减轻 runtime 调度压力; 对象复用,大量使用 sync.Pool 减轻 GC 压力。

除了复用,还有其他的一些优化手段,例如尽量避免 string 与 []byte 的转换开销等。

这些优化技巧和最佳实践,在其 Github 主页上已经贴心给出:https://github.com/valyala/fasthttp#fasthttp-best-practices,建议阅读学习。

因为fasthttp的实现与标准库差距较大,所以它与net/http的 API 接口是不同的,这导致从net/http重构为fasthttp需要一些学习成本。

使用fasthttp的知名项目:Fiber、Gearbox、atreugo 等。

encoding/json -> jsoniter

地址:https://github.com/json-iterator/go

jsoniter(json-iterator)是一款快且灵活的 JSON 解析器,同时提供 Java 和 Go 两个版本。官方称 Golang 版本可以比标准库(encoding/json)快 6 倍之多。

最重要的是,它与标准库encoding/json完全兼容。

Marshal()
# encoding/json  import "encoding/json" json.Marshal(&data)  # jsoniter import jsoniter "github.com/json-iterator/go"  var json = jsoniter.ConfigCompatibleWithStandardLibrary json.Marshal(&data) 
Unmarshal()
# encoding/json import "encoding/json" json.Unmarshal(input, &data)  # jsoniter import jsoniter "github.com/json-iterator/go"  var json = jsoniter.ConfigCompatibleWithStandardLibrary json.Unmarshal(input, &data) 

对其优化原理感兴趣的读者可以看这里:http://jsoniter.com/benchmark.html#optimization-used

golang/protobuf -> gogo/protobuf

地址:https://github.com/gogo/protobuf

ProtoBuf 的全称是 Protocol Buffers,它是由 Google 开发和定义的与 XML、JSON 类似的一种协议格式,用于高效存储与读取结构化数据。它基于二进制,因此使用 ProtoBuf 能将数据压缩得更小。

gogo/protobuf是基于官方库golang/protobuf的增强版实现:

比golang/protobuf更快地序列化与反序列化; 更规范的 Go 结构; 兼容golang/protobuf; 可选地生成额外的帮助代码,减少代码输入; 可以生成测试代码和 benchmark 代码; 其他序列化格式;

有很多知名项目都在使用该库,例如 etcd、k8s、docker swarmkit、tidb、nakama 等。

html/template -> valyala/quicktemplate

地址:https://github.com/valyala/quicktemplate

quicktemplate启发自 Python 的 Mako 项目,是一个快速、强大且易于使用的 Go 模板渲染引擎,它的主要特性如下:

quicktemplate会先将编写的模板代码转换为 Go 语言代码,再进行编译渲染。因此,它比标准库html/template快 20 倍以上。 quicktemplate的语法与 Go 语法非常类似,几乎没有学习成本。 几乎所有的 bug 都能在模板编译时被捕获,因此在实际项目中,很少会有受模板相关的bug影响。 模板中可以嵌入任意 Go 代码。

虽然quicktemplate的主要目的是生成 HTML,但它也可用于生成其他数据。

例如,使用quicktemplate可以轻松实现 JSON 和 XML 序列化,并且通过quicktemplate的序列化通常也会比通过标准库encoding/json与encoding/xml更快。

总结

本文列出这几个库并不是让你去立刻替换官方库。例如net/http包,实际上它已经可以满足大多数使用场景。

在使用官方库时遇到了问题,我们很容易通过搜索引擎找到解决方案,或者直接向 Go 官方提 issue 。当切换为开源库时,如果遇到了问题,并不一定能及时得到处理。

官方库的 API 几乎可以保证能与 Go 版本的迭代一直兼容,而三方库可能存在潜在的版本兼容问题,这也是切换时需要考虑的问题。

本文列出来的几个开源库,它们的重点都是优化对应官方库的性能问题。我们可以从这些开源库中,学到很多实用的 Go 代码优化技巧。

当然,如果你的项目中因为这些官方库而导致了性能问题,不妨一试。

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