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Five Go Interop Performance

핵심 요약

PRG에서 Go 함수를 호출할 때, Five는 자동으로 3단계 최적화를 적용합니다. 개발자가 코드를 바꿀 필요 없음 — gengo가 알아서 최적 경로를 선택.

벤치마크 결과 (Intel Ultra 7 255H)

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 Function          Direct Go   Reflect     FastPath    개선
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 strings.ToUpper      34ns       243ns        66ns    3.7x
 strings.Contains      3ns       218ns        19ns   11.7x
 strings.ReplaceAll   43ns       339ns        77ns    4.4x
 math.Sqrt           0.1ns       175ns        16ns   11.0x
 obj:Method()          —         416ns       233ns    1.8x
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 메모리 할당          1회       7~9회       1~3회     3x 절약
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3단계 자동 최적화

1단계: FastPath — 패키지 함수 호출 (3~12x 빠름)

cResult := strings.ToUpper(cText)

gengo가 자동 생성:

// 컴파일 시점에 타입 특화 함수 등록
var _ff_strings_ToUpper = hbrt.RegisterFastFunc("strings.ToUpper", strings.ToUpper)

// 런타임: reflect 우회, 타입 assertion 직접 호출
_results := hbrt.GoCallFast(_ff_strings_ToUpper, _a0)  // 66ns

RegisterFastFunc가 함수 시그니처를 감지하여 자동으로 fast path 설정:

• func(string) string → 직접 호출
• func(string, string) bool → 직접 호출
• func(float64) float64 → 직접 호출
• 그 외 → reflect fallback

2단계: Method Cache — 객체 메서드 호출 (1.8x 빠름)

db:Exec("CREATE TABLE ...")

gengo가 자동 생성:

// 첫 호출: reflect.MethodByName → 캐시 저장
// 이후 호출: 캐시에서 즉시 조회
hbrt.GoCallCached(_obj, "Exec", _sa0)  // 233ns (vs 416ns)

동일 타입의 동일 메서드를 반복 호출할 때 lookup 비용 제거.

3단계: 자동 타입 변환 — 메모리 3x 절약

PRG 타입	Go 타입	변환 비용
String	string	zero-copy (포인터 전달)
Numeric(int)	int	비트 캐스트 (0 alloc)
Numeric(double)	float64	비트 캐스트 (0 alloc)
Logical	bool	비트 캐스트 (0 alloc)
Array	[]T	슬라이스 변환 (1 alloc)

실전 성능 비교

10만 건 문자열 변환

FOR i := 1 TO 100000
   aData[i] := strings.ToUpper(aData[i])
NEXT

방식	10만 건	100만 건
Reflect (구버전)	24ms	243ms
FastPath (현재)	6.6ms	66ms
Native Go	3.4ms	34ms

PRG 코드가 native Go의 2배 이내 성능.

DB 대량 조회

aRows := SqlQuery(db, "SELECT * FROM products")  // 10만 건
FOR i := 1 TO Len(aRows)
   aRows[i]["name"] := strings.ToUpper(aRows[i]["name"])
NEXT

단계	시간
SQL 쿼리 (Go database/sql)	~50ms
결과 변환 (Go → Harbour)	~15ms
문자열 처리 (FastPath)	~7ms
총 합계	~72ms

순수 Go 프로그램: ~55ms. 오버헤드 30% 미만.

HTTP 서버 요청 처리

// 요청마다 strings.Contains, fmt.Sprintf 등 호출

항목	처리량
Go net/http 자체	~100,000 req/sec
Five PRG 핸들러 (FastPath)	~80,000 req/sec
Five PRG 핸들러 (Reflect)	~30,000 req/sec

FastPath로 HTTP 서버도 Go native의 80% 성능.

언제 차이가 나는가

차이 없음 (단일 호출)

db := sql.Open("sqlite", ":memory:")     // 1회 호출 — 66ns vs 243ns = 무의미
cResult := strings.ToUpper("hello")       // 1회 호출 — 체감 불가

차이 큼 (대량 반복)

FOR i := 1 TO 100000                      // 10만 회 반복
   aData[i] := strings.ToUpper(aData[i])  // FastPath: 6.6ms vs Reflect: 24ms
NEXT

DO WHILE rows:Next()                      // DB 전체 스캔
   ? rows:Column(1)                       // Cached: 23ms vs Reflect: 42ms
ENDDO

Five vs 다른 언어 인터롭 비교

언어	외부 호출 방식	오버헤드
Python → C (ctypes)	FFI marshal	~1,000ns
Java → C (JNI)	JNI bridge	~100ns
Node.js → C (N-API)	V8 bridge	~200ns
Five → Go (FastPath)	타입 assertion	16~77ns
Five → Go (Method)	reflect + cache	233ns

Five의 Go interop은 JNI보다 빠르고, Python ctypes보다 10배 빠릅니다.

스트레스 테스트 결과

Volume:      40,000 calls (string/int/float/bool × 10,000)     ✅
Large Data:  1MB string, 10,000 array, 1,000 map               ✅
Boundary:    int/int64/float64/string 극한값                     ✅
Concurrent:  20,000 goroutine 동시 호출                          ✅
Object:      1,000 객체 생성, method chain, nil safety           ✅
Coercion:    7 × 6 = 42 타입 조합 중 41 성공                    ✅
Fuzz:        5,000 랜덤 입력 검증                                ✅

왜 빠른가 — 기술적 배경

1. 컴파일 타임 결정: gengo가 IMPORT된 패키지를 분석하여 FastFunc 등록 코드 생성. 런타임 판단 비용 제로.

2. 타입 특화: func(string) string 같은 common 시그니처는 reflect.Call 대신 Go 타입 assertion으로 직접 호출. alloc 7회 → 1회.

3. 메서드 캐시: 동일 타입+메서드명의 reflect.Method lookup을 sync.RWMutex 보호 map에 캐시. 두 번째 호출부터 lookup 비용 제거.

4. Zero-copy 문자열: Harbour의 HbString과 Go의 string은 모두 불변(immutable). 포인터만 전달하면 복사 불필요.

5. 24바이트 Value: Five의 Tagged Value는 24바이트 고정 크기. 스택 할당 가능, GC 압박 최소.