字符串（string）作为一种不可变类型，在与字节数组（slice, [ ]byte）转换时需付出 “沉重” 代价，根本原因是对底层字节数组的复制。这种代价会在以万为单位的高并发压力下迅速放大，所以对它的优化常变成 “必须” 行为。

首先，须了解 string 和 [ ]byte 数据结构，并确认默认方式的复制行为。

package mainimport (	"fmt")func main() {	s := "hello, world!"	b := []byte(s)	fmt.Println(s, b)}

动态演示: https://asciinema.org/a/6up6gvgqo0v9zkjpusvyucg8g

从 GDB 输出结果可看出，转换后 [ ]byte 底层数组与原 string 内部指针并不相同，以此可确定数据被复制。那么，如不修改数据，仅转换类型，是否可避开复制，从而提升性能？

从 ptype 输出的结构来看，string 可看做 [2]uintptr，而 [ ]byte 则是 [3]uintptr，这便于我们编写代码，无需额外定义结构类型。如此，str2bytes 只需构建 [3]uintptr{ptr, len, len}，而 bytes2str 更简单，直接转换指针类型，忽略掉 cap 即可。

package mainimport (	"fmt"	"strings"	"unsafe")func str2bytes(s string) []byte {	x := (*[2]uintptr)(unsafe.Pointer(&s))	h := [3]uintptr{x[0], x[1], x[1]}	return *(*[]byte)(unsafe.Pointer(&h))}func bytes2str(b []byte) string {	return *(*string)(unsafe.Pointer(&b))}func main() {	s := strings.Repeat("abc", 3)	b := str2bytes(s)	s2 := bytes2str(b)	fmt.Println(b, s2)}

用 unsafe 完成指针类型转换，所以得自行为底层数组生命周期做出保证。好在这两个函数都很简单，编译器会完成内联处理，并未发生逃逸行为。

对比一下优化前后的性能差异。

package mainimport (	"strings"	"testing")var s = strings.Repeat("a", 1024)func test() {	b := []byte(s)	_ = string(b)}func test2() {	b := str2bytes(s)	_ = bytes2str(b)}func BenchmarkTest(b *testing.B) {	for i := 0; i < b.N; i++ {		test()	}}func BenchmarkTestBlock(b *testing.B) {	for i := 0; i < b.N; i++ {		test2()	}}

性能提升明显，最关键的是 zero-garbage。

最新动态，请扫码关注