使用pprof及Go 程序的性能優化
**使用Golang 程序的性能優化及 Pprof**
程序的性能優化無非就是對程序占用資源的優化。對于服務器而言,最重要的兩項資源莫過于 CPU 和內存。性能優化,就是在對于不影響程序數據處理能力的情況下,我們通常要求程序的 CPU 的內存占用盡量低。反過來說,也就是當程序 CPU 和內存占用不變的情況下,盡量地提高程序的數據處理能力或者說是吞吐量。
Go 的原生工具鏈中提供了非常多豐富的工具供開發者使用,其中包括 pprof。
對于 pprof 的使用要分成下面兩部分來說。
**Web 程序使用 pprof**
先寫一個簡單的 Web 服務程序。程序在 9876 端口上接收請求。
~~~
package main
import (
"bytes"
"io/ioutil"
"log"
"math/rand"
"net/http"
_ "net/http/pprof"
)
func main() {
http.HandleFunc("/test", handler)
log.Fatal(http.ListenAndServe(":9876", nil))
}
func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
err := r.ParseForm()
if nil != err {
w.Write([]byte(err.Error()))
return
}
doSomeThingOne(10000)
buff := genSomeBytes()
b, err := ioutil.ReadAll(buff)
if nil != err {
w.Write([]byte(err.Error()))
return
}
w.Write(b)
}
func doSomeThingOne(times int) {
for i := 0; i < times; i++ {
for j := 0; j < times; j++ {
}
}
}
func genSomeBytes() *bytes.Buffer {
var buff bytes.Buffer
for i := 1; i < 20000; i++ {
buff.Write([]byte{'0' + byte(rand.Intn(10))})
}
return &buff
}
~~~
可以看到我們只是簡單地引入了 net/http/pprof ,并未顯示地使用。
啟動程序。
我們用 wrk 來簡單地模擬請求。
wrk -c 400 -t 8 -d 3m http://localhost:9876/test
這時我們打開 http://localhost:9876/debug/pprof,會顯示如下頁面:

用戶可以點擊相應的鏈接瀏覽內容。不過這不是我們重點講述的,而且這些內容看起來并不直觀。
我們打開鏈接 http://localhost:9876/debug/pprof/profile 稍后片刻,可以下載到文件 profile。
使用 Go 自帶的 pprof 工具打開。go tool pprof test profile。(proof 后跟的 test 為程序編譯的可執行文件)
輸入 top 命令得到:

可以看到 cpu 占用前 10 的函數,我們可以對此分析進行優化。
只是這樣可能還不是很直觀。
我們輸入命令 web(需要事先安裝 graphviz,macOS 下可以 brew install graphviz),會在瀏覽器中打開界面如下:

可以看到 main.doSomeThingOne 占用了 92.46% 的 CPU 時間,需要對其進行優化。
Web 形式的 CPU 時間圖對于優化已經完全夠用,這邊再介紹一下火焰圖的生成。macOS 推薦使用 go-torch 工具。使用方法和 go tool pprof 相似。
go-torch test profile 會生成 torch.svg 文件。可以用瀏覽器打開,如圖。

剛才只是講了 CPU 的占用分析文件的生成查看,其實內存快照的生成相似。http://localhost:9876/debug/pprof/heap,會下載得到 heap.gz 文件。
我們同樣可以使用 go tool pprof test heap.gz,然后輸入 top 或 web 命令查看相關內容。


**通用程序使用 pprof**
我們寫的 Go 程序并非都是 Web 程序,這時候再使用上面的方法就不行了。
我們仍然可以使用 pprof 工具,但引入的位置為 runtime/pprof 。
這里貼出兩個函數,作為示例:
~~~
// 生成 CPU 報告
func cpuProfile() {
f, err := os.OpenFile("cpu.prof", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0644)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer f.Close()
log.Println("CPU Profile started")
pprof.StartCPUProfile(f)
defer pprof.StopCPUProfile()
time.Sleep(60 * time.Second)
fmt.Println("CPU Profile stopped")
}
// 生成堆內存報告
func heapProfile() {
f, err := os.OpenFile("heap.prof", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0644)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer f.Close()
time.Sleep(30 * time.Second)
pprof.WriteHeapProfile(f)
fmt.Println("Heap Profile generated")
}
~~~
兩個函數分別會生成 cpu.prof 和 heap.prof 文件。仍然可以使用 go tool pprof 工具進行分析,在此就不贅述。
**Trace 報告**
直接貼代碼:
~~~
// 生成追蹤報告
func traceProfile() {
f, err := os.OpenFile("trace.out", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0644)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer f.Close()
log.Println("Trace started")
trace.Start(f)
defer trace.Stop()
time.Sleep(60 * time.Second)
fmt.Println("Trace stopped")
}
~~~
使用工具 go tool trace 進行分析,會得到非常詳細的追蹤報告,供更深入的程序分析優化。由于報告內容比較復雜,且使用方法類似,就不繼續了。讀者可自行嘗試。
貼張網上的圖給大家大概看一下:

參考:https://github.com/caibirdme/hand-to-hand-optimize-go
- 序言
- 目錄
- 環境搭建
- Linux搭建golang環境
- Windows搭建golang環境
- Mac搭建golang環境
- Go 環境變量
- 編輯器
- vs code
- Mac 安裝vs code
- Windows 安裝vs code
- vim編輯器
- 介紹
- 1.Go語言的主要特征
- 2.golang內置類型和函數
- 3.init函數和main函數
- 4.包
- 1.工作空間
- 2.源文件
- 3.包結構
- 4.文檔
- 5.編寫 Hello World
- 6.Go語言 “ _ ”(下劃線)
- 7.運算符
- 8.命令
- 類型
- 1.變量
- 2.常量
- 3.基本類型
- 1.基本類型介紹
- 2.字符串String
- 3.數組Array
- 4.類型轉換
- 4.引用類型
- 1.引用類型介紹
- 2.切片Slice
- 3.容器Map
- 4.管道Channel
- 5.指針
- 6.自定義類型Struct
- 流程控制
- 1.條件語句(if)
- 2.條件語句 (switch)
- 3.條件語句 (select)
- 4.循環語句 (for)
- 5.循環語句 (range)
- 6.循環控制Goto、Break、Continue
- 函數
- 1.函數定義
- 2.參數
- 3.返回值
- 4.匿名函數
- 5.閉包、遞歸
- 6.延遲調用 (defer)
- 7.異常處理
- 8.單元測試
- 壓力測試
- 方法
- 1.方法定義
- 2.匿名字段
- 3.方法集
- 4.表達式
- 5.自定義error
- 接口
- 1.接口定義
- 2.執行機制
- 3.接口轉換
- 4.接口技巧
- 面向對象特性
- 并發
- 1.并發介紹
- 2.Goroutine
- 3.Chan
- 4.WaitGroup
- 5.Context
- 應用
- 反射reflection
- 1.獲取基本類型
- 2.獲取結構體
- 3.Elem反射操作基本類型
- 4.反射調用結構體方法
- 5.Elem反射操作結構體
- 6.Elem反射獲取tag
- 7.應用
- json協議
- 1.結構體轉json
- 2.map轉json
- 3.int轉json
- 4.slice轉json
- 5.json反序列化為結構體
- 6.json反序列化為map
- 終端讀取
- 1.鍵盤(控制臺)輸入fmt
- 2.命令行參數os.Args
- 3.命令行參數flag
- 文件操作
- 1.文件創建
- 2.文件寫入
- 3.文件讀取
- 4.文件刪除
- 5.壓縮文件讀寫
- 6.判斷文件或文件夾是否存在
- 7.從一個文件拷貝到另一個文件
- 8.寫入內容到Excel
- 9.日志(log)文件
- server服務
- 1.服務端
- 2.客戶端
- 3.tcp獲取網頁數據
- 4.http初識-瀏覽器訪問服務器
- 5.客戶端訪問服務器
- 6.訪問延遲處理
- 7.form表單提交
- web模板
- 1.渲染終端
- 2.渲染瀏覽器
- 3.渲染存儲文件
- 4.自定義io.Writer渲染
- 5.模板語法
- 時間處理
- 1.格式化
- 2.運行時間
- 3.定時器
- 鎖機制
- 互斥鎖
- 讀寫鎖
- 性能比較
- sync.Map
- 原子操作
- 1.原子增(減)值
- 2.比較并交換
- 3.導入、導出、交換
- 加密解密
- 1.md5
- 2.base64
- 3.sha
- 4.hmac
- 常用算法
- 1.冒泡排序
- 2.選擇排序
- 3.快速排序
- 4.插入排序
- 5.睡眠排序
- 限流器
- 日志包
- 日志框架logrus
- 隨機數驗證碼
- 生成指定位數的隨機數
- 生成圖形驗證碼
- 編碼格式轉換
- UTF-8與GBK
- 解決中文亂碼
- 設計模式
- 創建型模式
- 單例模式
- singleton.go
- singleton_test.go
- 抽象工廠模式
- abstractfactory.go
- abstractfactory_test.go
- 工廠方法模式
- factorymethod.go
- factorymethod_test.go
- 原型模式
- prototype.go
- prototype_test.go
- 生成器模式
- builder.go
- builder_test.go
- 結構型模式
- 適配器模式
- adapter.go
- adapter_test.go
- 橋接模式
- bridge.go
- bridge_test.go
- 合成/組合模式
- composite.go
- composite_test.go
- 裝飾模式
- decoretor.go
- decorator_test.go
- 外觀模式
- facade.go
- facade_test.go
- 享元模式
- flyweight.go
- flyweight_test.go
- 代理模式
- proxy.go
- proxy_test.go
- 行為型模式
- 職責鏈模式
- chainofresponsibility.go
- chainofresponsibility_test.go
- 命令模式
- command.go
- command_test.go
- 解釋器模式
- interpreter.go
- interperter_test.go
- 迭代器模式
- iterator.go
- iterator_test.go
- 中介者模式
- mediator.go
- mediator_test.go
- 備忘錄模式
- memento.go
- memento_test.go
- 觀察者模式
- observer.go
- observer_test.go
- 狀態模式
- state.go
- state_test.go
- 策略模式
- strategy.go
- strategy_test.go
- 模板模式
- templatemethod.go
- templatemethod_test.go
- 訪問者模式
- visitor.go
- visitor_test.go
- 數據庫操作
- golang操作MySQL
- 1.mysql使用
- 2.insert操作
- 3.select 操作
- 4.update 操作
- 5.delete 操作
- 6.MySQL事務
- golang操作Redis
- 1.redis介紹
- 2.golang鏈接redis
- 3.String類型 Set、Get操作
- 4.String 批量操作
- 5.設置過期時間
- 6.list隊列操作
- 7.Hash表
- 8.Redis連接池
- 其它Redis包
- go-redis/redis包
- 安裝介紹
- String 操作
- List操作
- Set操作
- Hash操作
- golang操作ETCD
- 1.etcd介紹
- 2.鏈接etcd
- 3.etcd存取
- 4.etcd監聽Watch
- golang操作kafka
- 1.kafka介紹
- 2.寫入kafka
- 3.kafka消費
- golang操作ElasticSearch
- 1.ElasticSearch介紹
- 2.kibana介紹
- 3.寫入ElasticSearch
- NSQ
- 安裝
- 生產者
- 消費者
- zookeeper
- 基本操作測試
- 簡單的分布式server
- Zookeeper命令行使用
- GORM
- gorm介紹
- gorm查詢
- gorm更新
- gorm刪除
- gorm錯誤處理
- gorm事務
- sql構建
- gorm 用法介紹
- Go操作memcached
- beego框架
- 1.beego框架環境搭建
- 2.參數配置
- 1.默認參數
- 2.自定義配置
- 3.config包使用
- 3.路由設置
- 1.自動匹配
- 2.固定路由
- 3.正則路由
- 4.注解路由
- 5.namespace
- 4.多種數據格式輸出
- 1.直接輸出字符串
- 2.模板數據輸出
- 3.json格式數據輸出
- 4.xml格式數據輸出
- 5.jsonp調用
- 5.模板處理
- 1.模板語法
- 2.基本函數
- 3.模板函數
- 6.請求處理
- 1.GET請求
- 2.POST請求
- 3.文件上傳
- 7.表單驗證
- 1.表單驗證
- 2.定制錯誤信息
- 3.struct tag 驗證
- 4.XSRF過濾
- 8.靜態文件處理
- 1.layout設計
- 9.日志處理
- 1.日志處理
- 2.logs 模塊
- 10.會話控制
- 1.會話控制
- 2.session 包使用
- 11.ORM 使用
- 1.鏈接數據庫
- 2. CRUD 操作
- 3.原生 SQL 操作
- 4.構造查詢
- 5.事務處理
- 6.自動建表
- 12.beego 驗證碼
- 1.驗證碼插件
- 2.驗證碼使用
- beego admin
- 1.admin安裝
- 2.admin開發
- beego 熱升級
- beego實現https
- gin框架
- 安裝使用
- 路由設置
- 模板處理
- 文件上傳
- gin框架中文文檔
- gin錯誤總結
- 項目
- 秒殺項目
- 日志收集
- 面試題
- 面試題一
- 面試題二
- 錯題集
- Go語言陷阱和常見錯誤
- 常見語法錯誤
- 初級
- 中級
- 高級
- Go高級應用
- goim
- goim 啟動流程
- goim 工作流程
- goim 結構體
- gopush
- gopush工作流程
- gopush啟動流程
- gopush業務流程
- gopush應用
- gopush新添功能
- gopush壓力測試
- 壓測注意事項
- rpc
- HTTP RPC
- TCP RPC
- JSON RPC
- 常見RPC開源框架
- pprof
- pprof介紹
- pprof應用
- 使用pprof及Go 程序的性能優化
- 封裝 websocket
- cgo
- Golang GC
- 查看程序運行過程中的GC信息
- 定位gc問題所在
- Go語言 demo
- 用Go語言計算一個人的年齡,生肖,星座
- 超簡易Go語言實現的留言板代碼
- 信號處理模塊,可用于在線加載配置,配置動態加載的信號為SIGHUP
- 陽歷和陰歷相互轉化的工具類 golang版本
- 錯誤總結
- 網絡編程
- 網絡編程http
- 網絡編程tcp
- Http請求
- Go語言必知的90個知識點
- 第三方庫應用
- cli應用
- Cobra
- 圖表庫
- go-echarts
- 開源IM
- im_service
- 機器學習庫
- Tensorflow
- 生成二維碼
- skip2/go-qrcode生成二維碼
- boombuler/barcode生成二維碼
- tuotoo/qrcode識別二維碼
- 日志庫
- 定時任務
- robfig/cron
- jasonlvhit/gocron
- 拼多多開放平臺 SDK
- Go編譯
- 跨平臺交叉編譯
- 一問一答
- 一問一答(一)
- 為什么 Go 標準庫中有些函數只有簽名,沒有函數體?
- Go開發的應用
- etcd
- k8s
- Caddy
- nsq
- Docker
- web框架