golang 関数キャッシュのテストとベンチマーク分析

はい、関数キャッシュを使用すると、最初の呼び出し後に関数の結果がキャッシュされ、後続の呼び出しはキャッシュから直接取得できるため、高価な関数のパフォーマンスが大幅に向上します。テスト ケースを作成して、キャッシュ ヒット率のチェックなど、キャッシュが期待どおりに動作することを確認します。キャッシュされたバージョンとキャッシュされていないバージョンの実行速度を比較するベンチマークを使用して、キャッシュによるパフォーマンスの向上を定量化します。

Go 関数キャッシュのテストとベンチマーク分析

はじめに

Go での関数キャッシュの使用は、特にパフォーマンスを向上させる効果的なテクノロジです。関数の実行にコストがかかる場合。関数キャッシュを使用する場合、関数への最初の呼び出しで実際の計算が実行され、後続の呼び出しでは結果がキャッシュから直接取得されます。

テストベースのキャッシュ検証

キャッシュが期待どおりに動作することを検証するテスト ケースを作成することが重要です。基本的な関数キャッシュをテストする例を次に示します。

import (
    "testing"
    "time"
)

// fibonacci 计算斐波那契数
func fibonacci(n int) int {
    if n <= 1 {
        return n
    }
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
}

// fibonacciWithCache 使用缓存的斐波那契函数
var fibonacciWithCache = cache.Memoize(fibonacci)

func TestFibonacciCache(t *testing.T) {
    tests := []struct {
        input, expected int
    }{
        {1, 1},
        {2, 1},
        {5, 5},
        {10, 55},
    }

    for _, test := range tests {
        start := time.Now()
        actual := fibonacciWithCache(test.input)
        elapsed := time.Since(start)

        if actual != test.expected {
            t.Errorf("Expected %d but got %d", test.expected, actual)
        }

        // 检查缓存命中率
        if elapsed > 50*time.Microsecond {
            t.Errorf("Expected cache hit but got cache miss")
        }
    }
}

ベンチマーク

ベンチマークは、関数キャッシュによるパフォーマンスの向上を定量化するのに役立ちます。フィボナッチ関数のキャッシュされていないバージョンとキャッシュされたバージョンをベンチマークする方法は次のとおりです:

func BenchmarkFibonacci(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        fibonacci(20)
    }
}

func BenchmarkFibonacciWithCache(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        fibonacciWithCache(20)
    }
}

ベンチマークの出力では、関数のキャッシュされたバージョンがキャッシュされていないバージョンよりも大幅に高速に実行されることがわかります:

BenchmarkFibonacci                 2000          15253256 ns/op
BenchmarkFibonacciWithCache        5000000           947242 ns/op

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