Une assertion de type / un commutateur de type a-t-il de mauvaises performances / est-il lent dans Go?
Quelle est la lenteur de l'utilisation des assertions de type/commutateurs de type dans Go, comme méthode de découverte de type au moment de l'exécution?
J'ai entendu dire qu'en C/C++ par exemple, la découverte de types au moment de l'exécution a de mauvaises performances. Pour contourner cela, vous ajoutez généralement des membres de type aux classes, afin de pouvoir les comparer à ceux-ci au lieu de lancer un casting.
Je n'ai pas trouvé de réponse claire à cela tout au long du www.
Voici un exemple de ce que je demande - Est-ce considéré rapide par rapport à d'autres méthodologies de vérification de type (comme mentionné ci-dessus, ou d'autres que je ne connais pas)?
func question(anything interface{}) {
switch v := anything.(type) {
case string:
fmt.Println(v)
case int32, int64:
fmt.Println(v)
case SomeCustomType:
fmt.Println(v)
default:
fmt.Println("unknown")
}
}
Il est très facile d'écrire un test de référence pour le vérifier: http://play.golang.org/p/E9H_4K2J9-
package main
import (
"testing"
)
type myint int64
type Inccer interface {
inc()
}
func (i *myint) inc() {
*i = *i + 1
}
func BenchmarkIntmethod(b *testing.B) {
i := new(myint)
incnIntmethod(i, b.N)
}
func BenchmarkInterface(b *testing.B) {
i := new(myint)
incnInterface(i, b.N)
}
func BenchmarkTypeSwitch(b *testing.B) {
i := new(myint)
incnSwitch(i, b.N)
}
func BenchmarkTypeAssertion(b *testing.B) {
i := new(myint)
incnAssertion(i, b.N)
}
func incnIntmethod(i *myint, n int) {
for k := 0; k < n; k++ {
i.inc()
}
}
func incnInterface(any Inccer, n int) {
for k := 0; k < n; k++ {
any.inc()
}
}
func incnSwitch(any Inccer, n int) {
for k := 0; k < n; k++ {
switch v := any.(type) {
case *myint:
v.inc()
}
}
}
func incnAssertion(any Inccer, n int) {
for k := 0; k < n; k++ {
if newint, ok := any.(*myint); ok {
newint.inc()
}
}
}
Sur ma machine AMD64, j'obtiens le timing suivant:
$ go test -bench=.
BenchmarkIntmethod 1000000000 2.71 ns/op
BenchmarkInterface 1000000000 2.98 ns/op
BenchmarkTypeSwitch 100000000 16.7 ns/op
BenchmarkTypeAssertion 100000000 13.8 ns/op
Il semble donc que l'accès à la méthode via un commutateur de type ou une assertion de type soit environ 5-6 fois plus lent que d'appeler la méthode directement ou via l'interface.
Je ne sais pas si C++ est plus lent ou si ce ralentissement est tolérable pour votre application.
Je voulais vérifier la réponse de siritinga par moi-même et vérifier si la suppression de la vérification dans TypeAssertion le rendrait plus rapide. J'ai ajouté ce qui suit dans leur référence:
func incnAssertionNoCheck(any Inccer, n int) {
for k := 0; k < n; k++ {
any.(*myint).inc()
}
}
func BenchmarkTypeAssertionNoCheck(b *testing.B) {
i := new(myint)
incnAssertionNoCheck(i, b.N)
}
et relancé les repères sur ma machine.
BenchmarkIntmethod-12 2000000000 1.77 ns/op
BenchmarkInterface-12 1000000000 2.30 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-12 500000000 3.76 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-12 2000000000 1.73 ns/op
BenchmarkTypeAssertionNoCheck-12 2000000000 1.72 ns/op
Il semble donc que le coût d'un changement de type ait baissé de manière significative de Go 1.4 (que je suppose que siritinga a utilisé) à Go 1.6 (que j'utilise): de 5-6 fois plus lent à moins 2 fois plus lent pour un changement de type, et pas de ralentissement pour une assertion de type (avec ou sans contrôle).
Mes résultats avec Go 1.9
BenchmarkIntmethod-4 1000000000 2.42 ns/op
BenchmarkInterface-4 1000000000 2.84 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-4 1000000000 2.29 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-4 1000000000 2.14 ns/op
BenchmarkTypeAssertionNoCheck-4 1000000000 2.34 ns/op
L'assertion de type est beaucoup plus rapide maintenant, mais la suppression la plus intéressante de la vérification de type la rend lente.
J'ai exécuté l'exemple de banc par @siritinga dans mon ordinateur portable (go1.7.3 linux/AMD64), j'ai obtenu ce résultat:
$ go test -bench .
BenchmarkIntmethod-4 2000000000 1.99 ns/op
BenchmarkInterface-4 1000000000 2.30 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-4 2000000000 1.80 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-4 2000000000 1.67 ns/op
TL; DR: cela dépend vraiment de la distribution des types, mais les interfaces sont le choix le plus sûr, sauf si vous êtes sûr que les types apparaîtront en morceaux réguliers. Considérez également que si votre code est exécuté rarement, le prédicteur de branche ne sera pas non plus réchauffé.
Explication longue:
On go1.9.2 sur darwin/AMD64
BenchmarkIntmethod-4 2000000000 1.67 ns/op
BenchmarkInterface-4 2000000000 1.89 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-4 2000000000 1.26 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-4 2000000000 1.41 ns/op
BenchmarkTypeAssertionNoCheck-4 2000000000 1.61 ns/op
Une chose importante à noter ici est qu'un commutateur de type avec une seule branche n'est pas une comparaison très juste par rapport à l'utilisation d'une interface. Le prédicteur de branche CPU va devenir très chaud, très rapide et donner de très bons résultats. Une meilleure référence utiliserait des types pseudo aléatoires et une interface avec des récepteurs pseudo aléatoires. De toute évidence, nous devons supprimer la répartition de méthode statique et nous limiter aux interfaces plutôt qu'à typeswitch (l'assertion de type devient également moins significative car elle nécessiterait beaucoup d'instructions if, et personne n'écrirait cela au lieu d'utiliser un commutateur de type). Voici le code:
package main
import (
"testing"
)
type myint0 int64
type myint1 int64
type myint2 int64
type myint3 int64
type myint4 int64
type myint5 int64
type myint6 int64
type myint7 int64
type myint8 int64
type myint9 int64
type DoStuff interface {
doStuff()
}
func (i myint0) doStuff() {
i += 0
}
func (i myint1) doStuff() {
i += 1
}
func (i myint2) doStuff() {
i += 2
}
func (i myint3) doStuff() {
i += 3
}
func (i myint4) doStuff() {
i += 4
}
func (i myint5) doStuff() {
i += 5
}
func (i myint6) doStuff() {
i += 6
}
func (i myint7) doStuff() {
i += 7
}
func (i myint8) doStuff() {
i += 8
}
func (i myint9) doStuff() {
i += 9
}
// Randomly generated
var input []DoStuff = []DoStuff{myint0(0), myint1(0), myint1(0), myint5(0), myint6(0), myint7(0), myint6(0), myint9(0), myint7(0), myint7(0), myint6(0), myint2(0), myint9(0), myint0(0), myint2(0), myint3(0), myint5(0), myint1(0), myint4(0), myint0(0), myi
nt4(0), myint3(0), myint9(0), myint3(0), myint9(0), myint5(0), myint0(0), myint0(0), myint8(0), myint1(0)}
func BenchmarkInterface(b *testing.B) {
doStuffInterface(b.N)
}
func BenchmarkTypeSwitch(b *testing.B) {
doStuffSwitch(b.N)
}
func doStuffInterface(n int) {
for k := 0; k < n; k++ {
for _, in := range input {
in.doStuff()
}
}
}
func doStuffSwitch(n int) {
for k := 0; k < n; k++ {
for _, in := range input {
switch v := in.(type) {
case *myint0:
v.doStuff()
case *myint1:
v.doStuff()
case *myint2:
v.doStuff()
case *myint3:
v.doStuff()
case *myint4:
v.doStuff()
case *myint5:
v.doStuff()
case *myint6:
v.doStuff()
case *myint7:
v.doStuff()
case *myint8:
v.doStuff()
case *myint9:
v.doStuff()
}
}
}
}
Et les résultats:
go test -bench .
goos: darwin
goarch: AMD64
pkg: test
BenchmarkInterface-4 20000000 74.0 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-4 20000000 119 ns/op
PASS
ok test 4.067s
Plus il y a de types et plus la distribution est aléatoire, plus les interfaces gagnantes seront grandes.
Pour montrer cette disparité, j'ai changé le code pour comparer le choix aléatoire au lieu de toujours choisir le même type. Dans ce cas, le typewitch est à nouveau plus rapide, alors que l'interface est à la même vitesse, voici le code:
package main
import (
"testing"
)
type myint0 int64
type myint1 int64
type myint2 int64
type myint3 int64
type myint4 int64
type myint5 int64
type myint6 int64
type myint7 int64
type myint8 int64
type myint9 int64
type DoStuff interface {
doStuff()
}
func (i myint0) doStuff() {
i += 0
}
func (i myint1) doStuff() {
i += 1
}
func (i myint2) doStuff() {
i += 2
}
func (i myint3) doStuff() {
i += 3
}
func (i myint4) doStuff() {
i += 4
}
func (i myint5) doStuff() {
i += 5
}
func (i myint6) doStuff() {
i += 6
}
func (i myint7) doStuff() {
i += 7
}
func (i myint8) doStuff() {
i += 8
}
func (i myint9) doStuff() {
i += 9
}
// Randomly generated
var randInput []DoStuff = []DoStuff{myint0(0), myint1(0), myint1(0), myint5(0), myint6(0), myint7(0), myint6(0), myint9(0), myint7(0), myint7(0), myint6(0), myint2(0), myint9(0), myint0(0), myint2(0), myint3(0), myint5(0), myint1(0), myint4(0), myint0(0),
myint4(0), myint3(0), myint9(0), myint3(0), myint9(0), myint5(0), myint0(0), myint0(0), myint8(0), myint1(0)}
var oneInput []DoStuff = []DoStuff{myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0),
myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0)}
func BenchmarkRandomInterface(b *testing.B) {
doStuffInterface(randInput, b.N)
}
func BenchmarkRandomTypeSwitch(b *testing.B) {
doStuffSwitch(randInput, b.N)
}
func BenchmarkOneInterface(b *testing.B) {
doStuffInterface(oneInput, b.N)
}
func BenchmarkOneTypeSwitch(b *testing.B) {
doStuffSwitch(oneInput, b.N)
}
func doStuffInterface(input []DoStuff, n int) {
for k := 0; k < n; k++ {
for _, in := range input {
in.doStuff()
}
}
}
func doStuffSwitch(input []DoStuff, n int) {
for k := 0; k < n; k++ {
for _, in := range input {
switch v := in.(type) {
case *myint0:
v.doStuff()
case *myint1:
v.doStuff()
case *myint2:
v.doStuff()
case *myint3:
v.doStuff()
case *myint4:
v.doStuff()
case *myint5:
v.doStuff()
case *myint6:
v.doStuff()
case *myint7:
v.doStuff()
case *myint8:
v.doStuff()
case *myint9:
v.doStuff()
}
}
}
}
Voici les résultats:
BenchmarkRandomInterface-4 20000000 76.9 ns/op
BenchmarkRandomTypeSwitch-4 20000000 115 ns/op
BenchmarkOneInterface-4 20000000 76.6 ns/op
BenchmarkOneTypeSwitch-4 20000000 68.1 ns/op
Dans ton
switch v := anything.(type) {
case SomeCustomType:
fmt.Println(v)
...
si vous n'avez pas besoin de SomeCustomType.Fields ou de méthodes comme dans fmt.Println(v), faire
switch anything.(type) { //avoid 'v:= ' interface conversion, only assertion
case SomeCustomType:
fmt.Println("anything type is SomeCustomType", anything)
...
devrait être environ deux fois plus rapide