golang代码笔记 --pprof的基本使用和程序性能分析

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我是靠谱客的博主伶俐画板，这篇文章主要介绍golang代码笔记 --pprof的基本使用和程序性能分析，现在分享给大家，希望可以做个参考。

背景

由于最近线上服务业务量正大暴露出一些性能问题（CPU比日常翻倍、内存释放过程不如预期），所有，不得不借助golang提供的系列工具来分析，帮助快速定位问题代码段，进而优化代码逻辑的（加深对语言特性的理解）；

主要内容

pprof工具的使用
trace日志信息

1. pprof工具的使用

主要package：

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// 性能分析基础包
"runtime/pprof"
// web封装
“net/http/pprof

1.1 基础包的使用

使用pprof基础包可以很方便的讲程序运行的某个时间段内的goroutine、堆栈、CPU等信息导出；
在使用golang工具链中的pprof工具输出更加直观的信息，方便分析；
通过第三方提供的工具/补丁，甚至可以实现火焰图输出；

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package main
import (
"os"
"runtime/pprof"
"sort"
"time"
)
func main() {
var arr []int
pprofCPU, _ := os.OpenFile("./pprof_cpu", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 775)
defer pprofCPU.Close()
pprofHeap, _ := os.OpenFile("./pprof_heap", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 775)
defer pprofHeap.Close()
pprof.StartCPUProfile(pprofCPU)
defer pprof.StopCPUProfile()
pprof.WriteHeapProfile(pprofHeap)
for i := 0; i < 1000; i++ {
t := time.Tick(10 * time.Millisecond)
<-t
arr = append(arr, i)
}
sort.Sort(sort.IntSlice(arr))
time.Sleep(time.Second)
}

其中几个最常用的几个函数：

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// 开始/结束CPU分析
StartCPUProfile func(w io.Writer) error
StopCPUProfile func()
// 堆栈分析
WriteHeapProfile func(w io.Writer) error

使用以上函数，可以输出相应的文件，通过go tool pprof可以对结果进行简单的分析：

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go tool pprof ./pprof_cpu
之后进入pprof的交互界面：
help:查看所有命令
top、list等分析类命令
web、svg、git等导出类命令
exit 退出
## sudo apt install graphviz

pprof支持的命令可通过help查询

1.2 web封装

golang在http层实现了对pprof的封装，使用也更加简单；

示例

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package main
import (
"net/http"
_ "net/http/pprof"
)
func main() {
http.ListenAndServe(":1999", nil)
}

使用方式：

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http://localhost:1999/debug/pprof/
--
block
-- goroutine
-- heap 堆栈信息
-- mutex
-- threadcreate 线程创建信息

同样的我们可以借助pprof分析web应用的性能问题：

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// 分析一段时间内的CPU计算信息 -- 查找CPU过度消耗问题
go tool pprof http://localhost:1999/debug/pprof/profile
// 堆栈信息 -- 查找内存泄露问题
go tool pprof http://localhost:1999/debug/pprof/heap

2. trace信息

如果通过pprof工具无法找到问题所在，我们或许需要在本地开启debug模式，查看和分析golang调度和GC的细节过程来找到过滤，并发现问题所在；

要开启golang的debug模式主要是通过设置环境变量来完成的:

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## 方法一
GODEBUG=gctrace=1 go run ./pprof_tool.go
2>trace.log
## 方法二
设置用户环境变量：GODEBUG=gctrace=1,schedtrace=100
常用标志：
gctrace: 打印GC信息
schedtrace: 打印调度信息
scavenge: scavenge信息