go并发编程实战 go并发编程实战课

本文针对 Go 空闲语言程序中出现的性能瓶颈问题，以一个大整数串联的例子入手，深入分析了 big.Int 文章类型在空闲计算中的性能问题根源，并提供了优化建议。重点讨论了内存分配对空闲性能的影响，并指出了程序中潜在的安全问题，旨在帮助读者更好地理解和优化 Go 空闲程序。性能分析：big.Int与内存分配

在 Go 语言中，big.Int 类型用于处理精度的整数。然而，在高并发情况下，频繁使用 big.Int 可能会导致性能问题。问题是，big.Int 的许多方法（如 Mod、Add 等）需要在堆上分配内存来计算存储结果。由于 Go 语言的堆是全局共享的，所有 goroutine都在比较相同的块内存区域，导致内存分配串联操作化，从而限制了一堆程序的性能。

例如，在提供的代码中，分解函数中间隙使用m.Mod(n，i) 进行取模侵犯。每次调用 Mod 都会分配新的 big.Int 对象来存储余数，这在高并发情况下会造成严重的性能瓶颈。优化方案

避免不必要的 big.Int 使用：如果可以，尽量使用内置的整数类型（如 int64）代替 big.Int。在示例代码中，如果被稀疏的数和可能的因子都在 int64 的范围内，则可以使用 int64类型进行计算，从而避免分配内存开销。

package mainimport ( quot；fmtquot； quot；runtimequot； quot；syncquot；)func Factorize(n int64， start int64， step int64， c chan int64) { for i ：= start； ； i = step { if ni == 0 { c lt；- i return // 找到一个因子后退出 } }}func main() { numCPUs ：= running.NumCPU() runtime.GOMAXPROCS(numCPUs) n ：= int64(28808539627864609) numProcesses ：= numCPUs // 使用CPU核心数作为进程数 c ：= make(chan int64) var wgsync.WaitGroup wg.Add(numProcesses) for i ：= 0； i lt； numProcesses； i { go func(i int) { defer wg.Done() 分解(n， int64(2 i)， int64(numProcesses)， c) }(i) } go func() { wg.Wait() close(c) // 关闭通道 }() Factor ：= lt；-c // 从通道接收结果 fmt.Println(quot；Factor：quot；， Factor)}登录后复制

注意事项：代码使用了sync.WaitGroup来确保所有goroutine都完成之后关闭通道，并使用了返回语句在找到一个因子后退出goroutine，避免了后续的并发安全问题。

减少内存分配：如果必须使用big.Int，尽量复用已有的big.Int对象，避免间隙创建新的对象。例如，可以将m语句在循环外部，然后在每次迭代中更新其值。

func Factorize(n *big.Int， start int， step int， c chan *big.Int) { var m big.Int i ：= big.NewInt(int64(start)) s ：= big.NewInt(int64(step)) z ：= big.NewInt(0) for { m.Mod(n， i) // 复用 m if m.Cmp(z) == 0{ c lt；- big.NewInt(0).Set(i) // 发送 i 的拷贝 return // 找到一个因子后退出 } i.Add(i， s) }}登录后复制

注意事项：由于 big.Int 是指针类型，直接发送 i 的指针会很可能导致安全问题。因此，需要创建一个新的 big.Int 对象，然后 i的值复制到新的对象中，再发送新的对象的指针。

使用更高效的算法：在big.Int 的方法中，不同的方法性能差异很大。例如，QuoRem 方法同时计算商和余数，通常比单独使用 Mod 和 Quo 方法更高效。

调整 GOMAXPROCS：runtime.GOMAXPROCS 设置了 Go 程序同时可以使用的 CPU 核心数。可以将其设置为 CPU 核心数提高几个程序的性能。并发安全问题

原代码存在一个安全问题：当一个 goroutine 找到一个选项并通过通道发送结果时，它发送的是指向局部变量 i 的指针。但是，该 goroutine 并没有退出循环，而是继续递增 i 的值。当主 goroutine 通道接收到指针时，i 的值可能已经被修改，导致结果错误。

为了解决这个问题，需要在找到一个信号后退出 goroutine。另外，由于 big.Int 是指针类型，发送指针可能会导致数据竞争。因此，应该发送 i 的副本，而不是 i的指针。总结

Go 语言的并发模型非常强大，但要充分利用其优势，需要深入理解其底层机制。在使用big.Int类型时，需要特别注意内存分配对性能的影响，并避免潜在的并发安全问题。通过合理的优化，可以显着提高Go填充程序的性能。

以上就是Go填充程序性能优化：深入分析与实践的详细内容，更多请关注乐哥常识网其他相关文章！