这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 4 天

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性能优化指南

性能优化需要在满足正确性、可靠性、健壮性、可读性等质量因素的前提下，设法提高程序的性能。有时候时间效率和空间效率可能对立，此时应当分析哪个更重要，作出适当的折衷。比如多花费一些内存来提高性能。

benchmark工具

性能表现要用数据说话，实际情况和想象中的并不一定一致，要用数据来验证我们写的代码是否真的有性能提升。

go语言自带性能分析工具，叫benchmark。例如需要统计内存信息，就可以使用 go test -bench=. -benchmem

• benchmark结果说明

性能优化要点

slice

1. 内存预分配：尽可能在使用 make() 初始化切片时提供容量信息，尤其是在追加切片时。
2. 当原切片由大量的元素构成，但是我们在原切片的基础上切片，虽然只使用了很小一段，但底层数组在内存中仍然占据了大量空间，得不到释放，此时可使用 copy 替代 re-slice。

map

• 进行内存预分配

string

• 使用strings.Builder进行字符串处理

空结构体

• 空结构体不占任何的内存空间
• 可以使用空结构体来节省内存

atomic包

• 在多线程编程场景时，建议使用atomic来代替lock

性能调优原则

1. 要依据数据而不是猜测
2. 要定位最大瓶颈而不是细枝末节
3. 不要过早优化
4. 不要过度优化

性能分析工具——pprof

性能调优的核心是性能瓶颈的分析，对于 Go 应用程序，最方便的就是 pprof 工具

• pprof 功能说明

  • pprof 是用于可视化和分析性能分析数据的工具

  • 可以知道应用在什么地方耗费了多少 CPU、memory 等运行指标

    

• pprof 实践

  • 排查 CPU 问题

    • 命令行分析
      • go tool pprof "http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=10"
    • top 命令
    • list 命令
    • web 页面分析
    • 关系图、火焰图
    • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/cpu"

  • 排查堆内存问题

    • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/heap"

  • 排查协程问题

    • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/goroutine"

  • 排查锁问题

    • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/mutex"

  • 排查阻塞问题

    • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/block"

• pprof 的采样过程和原理

  • CPU 采样
  • 堆内存采样
  • 协程和系统线程采样
  • 阻塞操作和锁竞争采样