简介
在编程开发中，我们经常会需要频繁创建和销毁同类对象的情形。这样的操作很可能会对性能造成影响。这时，常用的优化手段就是使用对象池（object pool）。需要创建对象时，我们先从对象池中查找。如果有空闲对象，则从池中移除这个对象并将其返回给调用者使用。只有在池中无空闲对象时，才会真正创建一个新对象。另一方面，对象使用完之后，我们并不进行销毁。而是将它放回到对象池以供后续使用。使用对象池在频繁创建和销毁对象的情形下，能大幅度提升性能。同时，为了避免对象池中的对象占用过多的内存。对象池一般还配有特定的清理策略。Go 标准库sync.Pool就是这样一个例子。sync.Pool中的对象会被垃圾回收清理掉。
在这类对象中，比较特殊的一类是字节缓冲（底层一般是字节切片）。在做字符串拼接时，为了拼接的高效，我们通常将中间结果存放在一个字节缓冲。在拼接完成之后，再从字节缓冲中生成结果字符串。在收发网络包时，也需要将不完整的包暂时存放在字节缓冲中。
Go 标准库中的类型bytes.Buffer封装字节切片，提供一些使用接口。我们知道切片的容量是有限的，容量不足时需要进行扩容。而频繁的扩容容易造成性能抖动。bytebufferpool实现了自己的Buffer类型，并使用一个简单的算法降低扩容带来的性能损失。bytebufferpool已经在大名鼎鼎的 Web 框架fasthttp和灵活的 Go 模块库quicktemplate得到了应用。实际上，这 3 个库是同一个作者：valyala。
快速使用
本文代码使用 Go Modules。
创建目录并初始化：
$ mkdir bytebufferpool && cd bytebufferpool
$ go mod init github.com/go-quiz/go-daily-lib/bytebufferpool
安装bytebufferpool库：
$ go get -u github.com/PuerkitoBio/bytebufferpool
典型的使用方式先通过bytebufferpool提供的Get()方法获取一个bytebufferpool.Buffer对象，然后调用这个对象的方法写入数据，使用完成之后再调用bytebufferpool.Put()将对象放回对象池中。例：
package main
import (
"fmt"
"github.com/valyala/bytebufferpool"
)
func main() {
b := bytebufferpool.Get()
b.WriteString("hello")
b.WriteByte(',')
b.WriteString(" world!")
fmt.Println(b.String())
bytebufferpool.Put(b)
}
直接调用bytebufferpool包的Get()和Put()方法，底层操作的是包中默认的对象池：
// bytebufferpool/pool.go
var defaultPool Pool
func Get() *ByteBuffer { return defaultPool.Get() }
func Put(b *ByteBuffer) { defaultPool.Put(b) }
我们当然可以根据实际需要创建新的对象池，将相同用处的对象放在一起（比如我们可以创建一个对象池用于辅助接收网络包，一个用于辅助拼接字符串）：
func main() {
joinPool := new(bytebufferpool.Pool)
b := joinPool.Get()
b.WriteString("hello")
b.WriteByte(',')
b.WriteString(" world!")
fmt.Println(b.String())
joinPool.Put(b)
}
bytebufferpool没有提供具体的创建函数，不过可以使用new创建。
优化细节
在将对象放回池中时，会根据当前切片的容量进行相应的处理。bytebufferpool将大小分为 20 个区间：
| 2^25 |
如果容量小于 2^6，则属于第一个区间。如果处于 2^6 和 2^7-1 之间，则落在第二个区间。依次类推。执行足够多的放回次数后，bytebufferpool会重新校准，计算处于哪个区间容量的对象最多。将defaultSize设置为该区间的上限容量，第一个区间的上限容量为 2^6，第二区间为 2^7，最后一个区间为 2^26。后续通过Get()请求对象时，若池中无空闲对象，创建一个新对象时，直接将容量设置为defaultSize。这样基本可以避免在使用过程中的切片扩容，从而提升性能。下面结合代码来理解：
// bytebufferpool/pool.go
const (
minBitSize = 6 // 2**6=64 is a CPU cache line size
steps = 20
minSize = 1
