基准测试示例

为了这节目的，我将创建一个新的包，它将存在 benchmarkMe.go 中，并分三部分来介绍。

benchmarkMe.go 的第一部分如下：

上面的代码包含了 fibo1() 函数的实现，该函数使用了递归算法来计算斐波纳切序列数字。尽管这个算法运行的很好，但这是一个相对简单、缓慢的方法。

benchmarkMe.go 的第二段代码如下：

func fibo2(n int) int {
    if n == 0 || n == 1 {
        return n
    }
    return fibo2(n-1) + fibo2(n-2)
}

从这部分，您看到了 fibo2() 函数的实现，它几乎和我们之前看到的 fibo1()函数相同。然而，有趣的是，一点点代码的改变（单个 if 表达式而不是 if else if 块）是否对函数的性能有任何影响。

benchmarkMe.go 的第三部分包含另一个计算斐波纳切序列数字的函数实现：

func fibo3(n int) int {
    fn := make(map[int]int)
    for i := 0; i <= n; i++ {
        var f int
        if i <= 2 {
            f = 1
        } else {
            f = fn[i-1] + fn[i-2]
        fn[i] = f
    }
    return fn[n]
}

在这介绍的 fibo3() 函数使用了一个全新的方法，它需要一个 Go map 和一个 for 循环。这个方法是否真的比其他两种实现更快，还有待观察。在 fibo3() 中介绍的算法也将用在第13章（网络编程 - 构建服务器与客户端），在那将更详细的解释它。一会您就会看到，选择一个高效的算法能减少很多麻烦！

benchmarkMe.go 的其余代码如下：

执行 benchmarkMe.go 将产生如下输出：

$ go run benchmarkMe.go
102334155
102334155
102334155

好消息是这三种实现都返回了相同的数字。现在是时候给添加一些基准测试来理解这三个算法中每一个的效率了。

benchmarkMe_test.go 的第一段代码如下：

package main
import (
    "testing"
)
var result int
    var r int
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        r = fibo1(n)
    }
    result = r
}

从上面的代码，您能看到一个用 benchmark 字符串而不是 Benchmark 开头命名的函数实现。因此，这个函数将不能自动运行，因为它用小写 b 而不是大写B 开头。

存放 fibo1(n) 的结果在一个名为 r 的变量中，并在之后使用另一个名为 result 的全局变量的原因是很微妙。此技巧用于阻止编译器执行任何优化，这些优化将排除您要测量的函数，因为它的结果从未被使用过！相同的技巧将用在接下来介绍的 benchmarkfibo2() 和 benchmarkfibo3() 函数中。

benchmarkMe_test.go 的第二部分显示在如下代码中：

上面的代码定义了另两个基准测试函数，因为它们以小写 b 开头而不是大写 B 所以不能自动运行。

现在，我来告诉您一个大秘密：即使这三个函数被命名为 BenchmarkFibo1()，BenchmarkFibo2() 和 BenchmarkFibo3()，它们也不能被 go test 命令自动调用，因为它们的签名不是 func(*testing.B)。所以，用小写 b 给它们命名的原因如此。然而，没有什么可以阻止您之后从其他基准函数调用它们，稍后您就会看到。

benchmarkMe_test.go 的第三部分如下：

func Benchmark30fibo1(b *testing.B) {
    benchmarkfibo1(b, 30)

正确的基准函数拥有正确的名称和正确的签名，意味着它将由 go tool 执行。

注意，尽管 Benchmark30fibo1() 是有效的基准函数名，但 BenchmarkfiboIII() 不是因为在 Benchmark 字符串后没有大写字符或数字。这是非常重要的，因为一个拥有无效名称的基准函数不能被自动执行。

benchmarkMe_test.go 的第四段包含如下 Go 代码：

func Benchmark30fibo2(b *testing.B) {
    benchmarkfibo2(b, 30)
}
func Benchmark30fibo3(b *testing.B) {
}

benchmarkMe_test.go 都最后部分如下：

在这部分，您看到了另外三个基准函数，用于计算斐波纳切序列中的第50个数。

执行 benchmarkMe_test.go 将产生如下输出：

这里有俩点很重要：第一，-bench 参数的值指定了将要执行的基准函数。这个被使用的点值是一个正则表达式，用于匹配所有有效的基准函数。第二，如果您忽略了 -bench 参数，将没有基准函数被执行！

那么，这个输出告诉了我们什么？首先，在每个基准函数（Benchmark10fibo1-8）结尾处的 -8 表示该函数被执行期间的 goroutines 数，本质上它是 GOMAXPROCS 环境变量的值。您会记得我们在（揪出隐藏的代码）讨论过 GOMAXPROCS 环境变量。同样，您可以看到 GOOS 和 GOARCH 的值，它们显示了您机器的操作系统和架构。

输出的第二列显示了相关函数的执行次数。较快的函数比较慢的函数被执行了多次。例如，Benchmark30fibo3() 函数执行了 500,000 次，而 Benchmark50fibo2() 函数仅执行了一次！输出的第三列显示了每个运行的平均值。

如您所见，fibo1() 和 fibo2() 函数真的比 fibo3() 函数慢。如果您希望在输出中包含内存分配统计，您可以执行如下命令：

如您所知，fibo1() 和 fibo2() 函数除了预期的内存外，都不需要特定类型的内存，这与 fibo3() 使用一个 map 变量的情况不同；因此，的输出的第四和第五列的值都大于0。

11.8.1 基准测试示例

基准测试示例