Go性能优化

该部分内容也是边听边记的内容，比较简洁，更相当于一个概述，每块内容都还可以查阅资料，进行更深度的学习，这也是青训营的好处————告诉你有哪些东西是需要学的，然后可以根据自己兴趣和需要去深入学习。

• 性能调优实战

  • 简介

    • 原则：1.要依靠数据而不是猜测；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实战：用于可视化和分析性能分析数据的工具

  • pprof采样过程和原理：

    • CPU：启动定时器，操作系统每隔10ms向进程发送一次SIGPROF信号，然后进程接收到信号后记录调用堆栈，每100ms读取已经记录好的调用栈并写入输出流
    • Heap：采样程序通过内存分配器在堆上分配和释放的内存，记录分配/释放的大小和数量，每512KB记录一次
    • Goroutine：记录所有用户发起的且在运行中的goroutine runtime.main的调用栈信息
    • ThreadCreate：记录程序创建的所有系统线程的信息
    • Block：采样阻塞操作的次数和耗时，可以设置采样率
    • Mutex：采样竞争锁的次数和耗时

  • 性能调优案例

    • 业务服务优化：单benchmark无法满足复杂逻辑分析、请求流量构造、压测、性能数据采集。正确性是基础！！！
    • 基础库优化
    • Go语言优化

高性能Go语言发行版优化与落地实践

• 数据驱动优化

• 背景

  • 自动内存管理

    • 概念：mutator：业务线程，分配新对象；Collector：GC线程；Serial GC：只有一个Collector；Parallel GC：支持多个Collectors；Concurrent GC：mutators和collectors可以同时执行，collectors必须正确感知对象指向关系的改变
    • Tracing garbage collection：标记根对象-标记-清理（分策略）
    • Generational GC：分代GC，不同对象不同的GC策略
    • Reference Counting：引用计数；优点：内存管理的操作被平摊到程序执行过程中；内存管理不需要了解runtime的实现细节：c++智能指针；缺点：维护开销更大，无法回收环形数据结构，回收时仍然可能引发暂停

  • Go内存管理机制

    • Go内存分配：1.提前将内存分块 mspan；2.缓存 TCMalloc：thread caching，多层缓存，mcache、mcentral；

    • Go内存分配优化

      • 字节的优化方案：Balanced GC：每个Goroutine绑定一大块内存：goroutine allocation buffer(GAB)，用于 noscan类型的小对象分配，使用三个指针维护GAB，指针碰撞（Bump pointer）风格的对象分配。GAB对于Go内存管理来说是一个大对象，本质是将多个小对象的分配合成一次大对象的分配，问题：GAB的对象分配形式会延迟内存的释放——方法：移动GAB中存活的对象，用copying GC的算法管理小对象

  • 编译器和静态分析

    • 基本介绍：编译器结构和编译器后端优化
    • 数据流和控制流
    • 过程内和过程间分析

  • 编译器优化的基本问题和思路

    • 函数内联 Inlining：优点：消除函数调用开销；将过程间分析转化为过程内分析，帮助其他优化，比如逃逸分析
    • 逃逸分析：分析代码中指针的动态作用域；内联会导致逃逸分析减少，从而完成栈上分配