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benchmark 对程序进行基准测试: Benchmark
代码
package aes
import (
"bytes"
"crypto/aes"
"crypto/cipher"
"encoding/base64"
"fmt"
"log"
"os"
"testing"
)
func AesEncryptA(aesKey, IV, origin []byte) []byte {
block, err := aes.NewCipher(aesKey)
if err != nil {
return nil
}
blocksize := block.BlockSize()
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, IV)
originData := PKCS5Padding(origin, blocksize)
crypted := make([]byte, len(originData))
blockMode.CryptBlocks(crypted, originData)
return crypted
}
func AesEncryptB(aesKey, IV, origin []byte) []byte {
block, err := aes.NewCipher(aesKey)
if err != nil {
return nil
}
blocksize := block.BlockSize()
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, IV)
originData := PKCS5Padding(origin, blocksize)
crypted := make([]byte, len(originData))
blockMode.CryptBlocks(crypted, originData)
// 把加密结果打印到日志看看
f, _ := os.Create("temp.log")
defer f.Close()
log.SetOutput(f)
log.Println(fmt.Sprintf("encrypt res is %s", base64.StdEncoding.EncodeToString(crypted)))
return crypted
}
/**
PKCS5包装
*/
func PKCS5Padding(cipherText []byte, blockSize int) []byte {
padding := blockSize - len(cipherText)%blockSize
padText := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
return append(cipherText, padText...)
}
/*
解包装
*/
func PKCS5Trimming(encrypt []byte) []byte {
padding := encrypt[len(encrypt)-1]
return encrypt[:len(encrypt)-int(padding)]
}
func BenchmarkAesEncryptB(b *testing.B) {
aesKey := []byte("1234567890abcdef")
IV := []byte("7878676756564545")
originData := bytes.Repeat([]byte{28}, 1<<29)
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
AesEncryptB(aesKey, IV, originData)
}
}
命令执行：
go test -bench BenchmarkAesEncryptB -run none -benchmem -cpuprofile cpuprofile.out -memprofile memprofile.out
命令解释：
- bench 表示执行某些基准测试函数，后面加需要执行的基础测试函数名称， 也可以加
.表示执行所有基准测试函数，（-bench 可以跟正则表达式） - run 表示执行某些单元测试和示例测试函数， 一般加 none ，表示都不执行
- benchmem 表示打印机执行过程中的内存分配
- cpuprofile 表示全过程的CPU 写到文件 cpuprofile.out 中
- memprofile 表示全过程的内存数据行动一些该要数据写到文件。memprofile.out 中
执行结果：
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: code.xxxx.org/xxxx.hit/GoProject/main/gobase/aes
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-9750H CPU @ 2.60GHz
BenchmarkAesEncryptB-12 1 3597342551 ns/op 6218809432 B/op 51 allocs/op
PASS
ok code.xxxx.org/xxxx.hit/GoProject/main/gobase/aes 4.214s
上述执行结果可以看到：
从执行结果中能看到，for 循环每执行一次，耗时 3597342551 纳秒，同时会有55次内存分配操作，每次操作 6218809432 字节。
pprof 分析 CPU
pprof 是 go 中自带的分析 CPU 分析器，常用来分析性能瓶颈
pprof 既可以通过命令行交互的方式查看CPU（内存）的概要数据，也可以通过web的方式查看直观的图形化展示。这里我们主要通过web的方式来展示。
当然，使用pprof工具前，你需要先安装 graphviz，如果是mac，执行 brew install graphviz
使用 pprof 分析 CPU
执行如下命令:
go tool pprof -http=":8081" cpuprofile.out
然后通过访问地址 http://localhost:8081/ui/ 能看到
可以看到加密部分用了 2.64s 其中加密用了0.67s， 日志打印和字符串转化用了0.41+0.86s 。
用 pprof 分析内存
go tool pprof -http=":8081" memprofile.out
通过地址 http://localhost:8081/ui/ 能看到
可以看到总共用了 5930.71MB，实际上加密用值用了 640MB 上，可以看到其他内存耗费在fmt 和 log 打印上了
AesEncryptA 对于 AesEncryptB 的优化
func BenchmarkAesEncryptA(b *testing.B) {
aesKey := []byte("1234567890abcdef")
IV := []byte("7878676756564545")
originData := bytes.Repeat([]byte{28}, 1<<29)
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
AesEncryptA(aesKey, IV, originData)
}
}
func BenchmarkAesEncryptB(b *testing.B) {
aesKey := []byte("1234567890abcdef")
IV := []byte("7878676756564545")
originData := bytes.Repeat([]byte{28}, 1<<29)
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
AesEncryptB(aesKey, IV, originData)
}
}
执行命令：
go test -bench . -run none -benchmem -cpuprofile cpuprofile.out -memprofile memprofile.out
执行结果：
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: code.xxxx.org/xxxx.hit/GoProject/main/gobase/aes
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-9750H CPU @ 2.60GHz
BenchmarkAesEncryptA-12 1 1011892174 ns/op 1207970544 B/op 16 allocs/op
BenchmarkAesEncryptB-12 1 3382908467 ns/op 6218813680 B/op 54 allocs/op
PASS
ok code.xxxx.org/xxxx.hit/GoProject/main/gobase/aes 5.014s
可以看到BenchmarkAesEncryptA 每次循环消耗 1011892174 ns 每次操作 1207970544 B 内存，比 BenchmarkAesEncryptB 每次循环消耗 3382908467 ns， 每次操作 6218813680 B 内存，可以看到得到了很大的改善，区别主要是 去掉了一些日志打印的结果。
总结
可以借助 benchmark 进行基准测试，跑出 cpuprofile.out 和memprofile.out ,然后利用 pprof 进行 cpu 和内存分析
