【Go语言学习】——Go性能调优

Go性能调优

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Go语言项目的性能优化主要有以下几个方面：

CPU profile：报告程序的 CPU 使用情况，按照一定频率去采集应用程序在 CPU 和寄存器上面的数据

Memory Profile（Heap Profile）：报告程序的内存使用情况

Block Profiling：报告 goroutines 不在运行状态的情况，可以用来分析和查找死锁等性能瓶颈

Goroutine Profiling：报告 goroutines 的使用情况，有哪些 goroutine，它们的调用关系是怎样的

Go语言内置了获取程序的运行数据的工具，包括以下两个标准库：

​ 1.runtime/pprof：采集工具型应用运行数据进行分析

​ 2.net/http/pprof：采集服务型应用运行时数据进行分析

pprof开启后，每隔一段时间（10ms）就会收集下当前的堆栈信息，获取各个函数占用的CPU以及内存资源；最后通过对这些采样数据进行分析，形成一个性能分析报告。

• 工具型应用

  适用于应用程序是运行一段时间就结束退出类型，在应用退出的时候把 profiling 的报告保存到文件中，进行分析

  首先导入库import "runtime/pprof",对于CPU性能分析需要先pprof.StartCPUProfile(w io.Writer)开启分析，然后在结束部分用pprof.StopCPUProfile()终止分析,得到采样数据之后，使用go tool pprof工具进行CPU性能分析

  而对于内存性能分析中，只需要加入pprof.WriteHeapProfile(w io.Writer)就能开启，得到采样数据之后，使用go tool pprof工具进行内存性能分析。go tool pprof默认是使用-inuse_space进行统计，还可以使用-inuse-objects查看分配对象的数量。

• 服务型应用

  适用于应用程序是一直运行的，比如 web 应用。只需要在你的web server端代码中加上import _ "net/http/pprof"就会在 HTTP 服务都会多出/debug/pprof endpoint，访问它就能得到分析报告内容。

• 具体示例

  // runtime_pprof/main.go
  package main
  
  import (
  	"flag"
  	"fmt"
  	"os"
  	"runtime/pprof"
  	"time"
  )
  
  // 一段有问题的代码
  func logicCode() {
  	var c chan int
  	for {
  		select {
  		case v := <-c:
  			fmt.Printf("recv from chan, value:%v\n", v)
  		default:
  			// 让CPU休息
  			time.Sleep(time.Millisecond * 500)
  		}
  	}
  }
  
  func main() {
  	// 是否开启CPUprofile的标志位
  	var isCPUPprof bool
  	// 是否开启内存profile的标志位
  	var isMemPprof bool
  
  	flag.BoolVar(&isCPUPprof, "cpu", false, "turn cpu pprof on")
  	flag.BoolVar(&isMemPprof, "mem", false, "turn mem pprof on")
  	flag.Parse()
  
  	if isCPUPprof {
  		f1, err := os.Create("./cpu.pprof") //创建cpu文件
  		if err != nil {
  			fmt.Printf("create cpu pprof failed, err:%v\n", err)
  			return
  		}
  		pprof.StartCPUProfile(f1) //在文件中记录CPU profile信息
  		defer func() {
  			pprof.StopCPUProfile()
  			f1.Close()
  		}()
  	}
  	for i := 0; i < 8; i++ {
  		go logicCode()
  	}
  	time.Sleep(20 * time.Second)
  	if isMemPprof {
  		f2, err := os.Create("./mem.pprof")
  		if err != nil {
  			fmt.Printf("create mem pprof failed, err:%v\n", err)
  			return
  		}
  		pprof.WriteHeapProfile(f2)
  		f2.Close()
  	}
  }
  

  编译并输入对应cpu标志位的参数后就能够生成一个cpu.pprof文件，然后在命令行里能够用go tool pprof cpu.pprof进行分析，输入top3可以查看程序中CPU占用前三位的函数，以及使用list 函数名查看具体函数的分析。