简介与前言

本文章是高质量编程与性能调优实战的第二部分，主要内容是pprof工具的使用与实战，并对经典案例进行调优。

性能优化、调优原则：

• 要依靠数据而不是猜测
• 要定位最大瓶颈而不是细枝末叶
• 不要过早优化
• 不要过度优化

工具与项目简介

性能分析工具pprof

pprof是一个性能分析工具，它可以生成类似火焰图、堆栈图、内存分析图等。Go在1.11版本后在它自带的工具集go tool里内置了pprof工具来分析由pprof库生成的数据文件。Go在语言层面集成了profile采样工具，在程序运行过程中可以获取cpu、heap、block、traces等执行信息pprof工具可以帮助开发人员快速定位程序中的性能瓶颈，从而优化程序性能。它支持多种语言，包括Go、C++、Java、Python等。pprof工具可以通过命令行或Web界面进行操作，提供了丰富的可视化选项，方便开发人员查看和分析性能数据。

项目简介

搭建pprof实践项目，这里使用的是github上一个开源项目，这个项目提前埋入了一些炸弹代码，产生可观测的性能问题，运行该项目会占用1CPU核心和超过GB的内存。

开源项目地址：github.com/wolfogre/go…

项目运行

在运行项目中的 main.go 文件后，可以打开web浏览器，在地址栏输入http://localhost:6060/debug/pprof，结果如下图所示

pprof包内调用runtime包中函数以获取各种运行时信息，其包含如下分析指标。

• allocs: 过去所有内存分配的样本
• block: 导致同步原语阻塞的堆栈跟踪
• cmdline: 当前程序的命令行调用，与/proc/中的 cmdline相同
• goroutine: 当前所有goroutine的堆栈跟踪
• heap: A活动对象的内存分配的采样。您可以指定gc GET参数以在获取堆样本之前运行GC。
• mutex: 竞争互斥体持有人的堆栈痕迹
• profile: CPU配置文件。您可以在秒GET参数中指定持续时间。获取概要文件后，使用go tool pprof命令调查概要文件。
• threadcreate: 导致创建新OS线程的堆栈跟踪
• trace: 当前程序执行的痕迹。您可以在秒GET参数中指定持续时间。获取跟踪文件后，请使用go工具trace命令调查跟踪。

CPU占用分析

分析cpu占用时使用pprof的命令行进行分析。
在终端输入命令 go tool pprof "http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=50" 一段时间后返回界面。

top

输入top命令，用于查看占用资源最多的函数

• flat： 当前函数本身的执行耗时
• flat%：flat占CPU总时间的比例
• sum%： 上面每一行的flat%总和
• cum： 当前函数本身加上其周期函数的总耗时
• cum%： cum占CPU总时间的比例

通过top命令，得出Eat函数占用CPU时间最长，使用list命令定位到代码的具体行。

list

list命令返回结果如图

可以清楚的发现，loop被定义的太大导致该函数执行时间太长，将loop进行修改。

修改后，再次运行

函数占用率与运行时间恢复了正常。

内存占用分析

经过修改后，程序CPU占用过高的问题已经解决，但是内存使用还是很高。

输入web命令输出可视化的内存占用图,发现Mouse的内存占用率最高。

我们可以使用web分析，而不是使用命令行提高效率。 输入命令go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/heap"
下图与list命令结果相同

点击source可以查看占用最多的代码，并进行修改。

在这里我首先采用了注释的方法，发现程序无法正常运行，在constant中定义类常量Mi为1024*1024，将其改为Ki即可。最终减少了内存的占用。