高性能Go语言发行版优化与落地实践 | 青训营笔记

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这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第4篇笔记

性能优化是什么?

  • 提升软件系统处理能力,减少不必要的消耗

为什么要做性能优化?

  • 用户体验:带来用户体验的提升
  • 资源高效利用:降低成本,提高效率

层面

业务层优化

  • 针对特定场景,具体问题,具体分析
  • 容易获得较大性能收益

语言运行时优化

  • 解决更通用的性能问题
  • 考虑更多场景
  • Tradeoffs

数据驱动

  • 自动化性能分析工具— pprof
  • 依靠数据而非猜测
  • 首先优化最大瓶颈

自动内存管理

动态内存

  • 程序在运行时根据需求动态分配的内存:nal loc()

自动内存管理(垃圾回收):

  • 避免手动内存管理,专注于实现业务逻辑
  • 保证内存使用的正确性和安全性: double-free problem, use-after-free problem

三个任务

  • 为新对象分配空间
  • 找到存活对象
  • 回收死亡对象的内存空间

Go内存管理及优化

分块

  • 目标:为对象在heap 上分配内存
  • 提前将内存分块

Balanced GC

GAB对于Go内存管理来说是一个对象
本质:将多个小对象的分配合并成一次达对象的分配
问题:GAB的对象分配方式会导致内存被延迟释放
方案:移动GAB中存活的对象

  • 当GAB总大小超过一定阈值时,将GAB中存活的对象复制到另外分配的GAB中
  • 原先的GAB可以释放,避免内存泄漏
  • 本质:用copying GC的算法管理小对象

编译器和静态分析

静态分析

  • 不执行程序代码,推导程序的行为,分析程序的性质。
  • 控制流:程序执行的流程
  • 数据流:数据在控制流上的传递

过程内分析和过程间分析

  • 过程内分析:仅在函数内部进行分析
  • 过程间分析:考虑函数调用时参数传递和返回值的数据流和控制流

Go编译器优化

为什么做编译器优化

  • 用户无感知,重新编译即可获得性能收益
  • 通用性优化

现状

  • 采用的优化少
  • 编译时间较短,没有进行较复杂的代码分析和优化

编译优化的思路

  • 场景:面向后端长期执行任务
  • Tradeoff:用编译时间换取更高效的机器码

Beast mode

  • 函数内联
  • 逃逸分析
  • 默认栈大小调整
  • 边界检查消除
  • 循环展开