perf: 用类型布局缓存 + 指针偏移寻址重写热路径
将实验目录 experiment/fastx 的实现合入主实现,替换原来逐次反射的做法。 实现方式: - 类型布局缓存: 首次遇到某类型时把字段偏移量构建成描述符存入全局缓存, 字段查找从按名线性比较变成 O(1) map 查表 (rfx_typedesc.go) - 指针偏移寻址: 取字段时用 基址+偏移量 直接算地址, 不再构造中间 reflect.Value (unsafeptr.go, 全部 unsafe 代码集中在这一个文件) - 零分配路径解析: 路径按需切片遍历, 不再为每次 Get 分配临时切片 (path.go) - 标量直读: String/Int/Bool/Float64 在类型匹配时直接按机器类型读内存, 绕开 interface 装箱和 cast 转换 语义复杂、调用频次低的操作(复合类型赋值、Append、Delete、容器转换)仍走原 reflect 实现, 保留为冷路径 refx (rfx_reflect.go), 避免重写引入行为偏差。 新增包级泛型函数 Get[T](r, path...), 按路径直接取出目标类型, 零内存分配。 语义与 r.Get(path...).Xxx() 严格等价, 不改动任何现有接口。 性能对比(同进程同数据, -benchmem -count=6 中位数): - Get 嵌套 + String 150.6ns/7allocs -> 50.7ns/2allocs 2.97x - Get 4 层深路径 234.1ns/10allocs -> 68.9ns/2allocs 3.40x - Set 单层 65.8ns/2allocs -> 18.1ns/0allocs 3.64x - Set 嵌套 122.1ns/3allocs -> 35.5ns/0allocs 3.44x - Exists 127.4ns/5allocs -> 37.2ns/1alloc 3.42x - 访问器 String 15.0ns/1alloc -> 1.3ns/0allocs 11.8x - Get[string] 泛型直取 -> 29.9ns/0allocs 5.04x 两处不快: map 键访问 1.25x(map 无稳定布局, 仍走 reflect); New 构造 0.67x(多一次描述符缓存查找, 一次性成本)。 内存安全: 未导出字段在读和写两处显式拦截 —— reflect.NewAt 构造的 Value 不带只读标记, 语言层面的导出规则保护在 unsafe 路径上失效, 必须自己拦。 不变式与评审要点见 unsafeptr.go 顶部注释。 测试: 新增 703 个用例全部通过, 含 go test -race。 其中接口契约逐方法对拍(含 panic 错误信息逐字比对)、标量转换全矩阵对拍、 []any 内嵌 R、循环引用等边角场景, 均以保留下来的 refx 作为参照实现做差分验证。 合并过程中据此发现并修复 11 处行为偏差。
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,158 @@
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package reflux
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import (
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"fmt"
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"testing"
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)
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// 标量直读快路径必须与参照实现 refx 逐格等价 —— 包括溢出截断、负数转无符号 panic
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// 这些边角行为。这里对"字段类型 × 访问器方法"做全矩阵对拍。
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type myStr string
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type myInt int
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type myBool bool
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type myFloat float64
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type convBox struct {
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Str string
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NamedS myStr
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I int
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NamedI myInt
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I8 int8
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I16 int16
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I32 int32
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I64 int64
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U uint
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U8 uint8
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U16 uint16
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U32 uint32
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U64 uint64
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F32 float32
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F64 float64
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B bool
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NamedB myBool
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NamedF myFloat
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Neg int // 负数: 转无符号应该 panic
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Over int // 300: 读成 Int8 应该截断成 44
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FracF float64 // 3.9: 读成整数应该截断成 3
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NumStr string // "123": 字符串转数字
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BadStr string // "abc": 转数字应该 panic
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PtrStr *string
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AnyVal any
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}
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func newConvBox() *convBox {
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s := "viaptr"
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return &convBox{
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Str: "hello", NamedS: "named",
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I: 42, NamedI: 7,
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I8: -8, I16: -16, I32: -32, I64: -64,
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U: 1, U8: 2, U16: 3, U32: 4, U64: 5,
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F32: 1.5, F64: 2.5,
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B: true, NamedB: true, NamedF: 3.5,
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Neg: -1, Over: 300, FracF: 3.9,
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NumStr: "123", BadStr: "abc",
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PtrStr: &s, AnyVal: 99,
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}
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}
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// accessors 是所有会做类型转换的访问器方法
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var accessors = []struct {
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name string
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call func(R) any
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}{
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{"String", func(r R) any { return r.String() }},
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{"Bool", func(r R) any { return r.Bool() }},
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{"Int", func(r R) any { return r.Int() }},
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{"Int8", func(r R) any { return r.Int8() }},
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{"Int16", func(r R) any { return r.Int16() }},
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{"Int32", func(r R) any { return r.Int32() }},
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{"Int64", func(r R) any { return r.Int64() }},
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{"Uint", func(r R) any { return r.Uint() }},
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{"Uint8", func(r R) any { return r.Uint8() }},
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{"Uint16", func(r R) any { return r.Uint16() }},
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{"Uint32", func(r R) any { return r.Uint32() }},
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{"Uint64", func(r R) any { return r.Uint64() }},
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{"Float32", func(r R) any { return r.Float32() }},
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{"Float64", func(r R) any { return r.Float64() }},
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{"Any", func(r R) any { return r.Any() }},
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}
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var convFields = []string{
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"Str", "NamedS", "I", "NamedI", "I8", "I16", "I32", "I64",
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"U", "U8", "U16", "U32", "U64", "F32", "F64",
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"B", "NamedB", "NamedF", "Neg", "Over", "FracF",
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"NumStr", "BadStr", "PtrStr", "AnyVal",
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}
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// callSafe 调用访问器, 把 panic 也当成一种"结果"记录下来。
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func callSafe(r R, f func(R) any) (result any, panicked bool) {
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defer func() {
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if rec := recover(); rec != nil {
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panicked = true
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}
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}()
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return f(r), false
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}
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func TestScalarFastPathMatchesReflux(t *testing.T) {
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box := newConvBox()
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rx := newLegacy(box)
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fx := New(box)
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for _, field := range convFields {
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for _, acc := range accessors {
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t.Run(field+"/"+acc.name, func(t *testing.T) {
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wantVal, wantPanic := callSafe(rx.Get(field), acc.call)
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gotVal, gotPanic := callSafe(fx.Get(field), acc.call)
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if wantPanic != gotPanic {
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t.Fatalf("panic 行为不一致: reflux panic=%v, fastx panic=%v (值 reflux=%#v fastx=%#v)",
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wantPanic, gotPanic, wantVal, gotVal)
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}
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if wantPanic {
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return // 两边都 panic, 一致
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}
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if fmt.Sprintf("%v", wantVal) != fmt.Sprintf("%v", gotVal) {
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t.Fatalf("结果不一致: reflux=%#v, fastx=%#v", wantVal, gotVal)
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}
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})
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}
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}
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}
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// 单独把几个最容易出错的边角行为钉死
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func TestScalarEdgeCases(t *testing.T) {
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box := newConvBox()
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fx := New(box)
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rx := newLegacy(box)
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// 整数溢出静默截断: 300 -> int8 = 44
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if got, want := fx.Get("Over").Int8(), rx.Get("Over").Int8(); got != want || got != 44 {
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t.Fatalf("溢出截断: fastx=%d reflux=%d, 期望 44", got, want)
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}
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// 负数转无符号: 两边都必须 panic
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if _, p1 := callSafe(fx.Get("Neg"), func(r R) any { return r.Uint8() }); !p1 {
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t.Fatal("负数转 Uint8 应该 panic")
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}
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// 浮点截断: 3.9 -> int = 3
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if got, want := fx.Get("FracF").Int(), rx.Get("FracF").Int(); got != want || got != 3 {
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t.Fatalf("浮点截断: fastx=%d reflux=%d, 期望 3", got, want)
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}
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// 字符串转数字仍然可用(走 cast 回退)
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if got := fx.Get("NumStr").Int(); got != 123 {
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t.Fatalf("字符串转数字: %d", got)
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}
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// 非数字字符串转数字: 两边都 panic
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if _, p := callSafe(fx.Get("BadStr"), func(r R) any { return r.Int() }); !p {
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t.Fatal("\"abc\" 转 Int 应该 panic")
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}
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// 具名类型走快路径, 结果与 reflux 一致
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if got, want := fx.Get("NamedS").String(), rx.Get("NamedS").String(); got != want {
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t.Fatalf("具名 string: fastx=%q reflux=%q", got, want)
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}
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// 指针字段自动解引用后仍能直读
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if got := fx.Get("PtrStr").String(); got != "viaptr" {
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t.Fatalf("指针字段: %q", got)
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}
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}
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