go pprof 性能调优

一.pprof

• Profiling 是指在程序执行过程中，收集能够反映程序执行状态的数据。在软件工程中，性能分析（performance analysis，也称为 profiling），是以收集程序运行时信息为手段研究程序行为的分析方法，是一种动态程序分析的方法。
• GO中自带两个库可以进行程序分析调优：
  1）runtime/pprof 对于本地只跑一次的程序，例如程序中的某一函数调优，调用 pprof 包提供的函数，手动开启性能数据采集。
  2）net/http/pprof 对于在线服务，对于一个 HTTP Server，访问 pprof 提供的 HTTP 接口，获得性能数据。当然，实际上这里底层也是调用的 runtime/pprof 提供的函数，封装成接口对外提供网络访问。
  一般常用net/http/pprof，操作相对简单

包含的性能数据

• allocs 和 heap 采样的信息一致，不过前者是所有对象的内存分配，而 heap 则是活跃对象的内存分配

二.net/http/pprof 使用

1)导包，启动端口服务

//只需要在你的程序中加入以下几行代码
import _ "net/http/pprof"
func maim() {
      go func() {
            http.ListenAndServe("0.0.0.0:8686", nil)
      }()
}

原理

在初始化导包的时候，pprof 包会自动注册 handler，即我们调试过程中查看的接口：

func init() {
    http.Handle("/debug/pprof/", http.HandlerFunc(Index))
    http.Handle("/debug/pprof/cmdline", http.HandlerFunc(Cmdline))
    http.Handle("/debug/pprof/profile", http.HandlerFunc(Profile))
    http.Handle("/debug/pprof/symbol", http.HandlerFunc(Symbol))
    http.Handle("/debug/pprof/trace", http.HandlerFunc(Trace))
}

2)服务启动后，可以浏览器访问

http://127.0.0.1:8686/debug/pprof/

由于网页般数据可读性较差，服务器终端一般用命令行读取数据

# 下载 cpu profile，
go tool pprof http://47.93.238.9:8080/debug/pprof/profile

# 默认手机30S的数据，通过seconds调整时间120s
go tool pprof http://47.93.238.9:8080/debug/pprof/profile?seconds=120     

# 下载 heap profile
go tool pprof http://47.93.238.9:8080/debug/pprof/heap

# 下载 goroutine profile
go tool pprof http://47.93.238.9:8080/debug/pprof/goroutine

# 下载 block profile
go tool pprof http://47.93.238.9:8080/debug/pprof/block

# 下载 mutex profile
go tool pprof http://47.93.238.9:8080/debug/pprof/mutex

3)输入上述命令后，会打开终端交互界面，交互常用命令 top、 list、 traces、 web

- top

获取前20条，cpu占用的函数
flat--- 该函数占时
flat% --- 该函数相对于总耗时的百分比
sum% --- 前面累计每一行flat 占比
cum --- 该函数以及该函数调用的其他函数总耗时
cum --- 对应的百分比

- list 具体函数： 如结合上图 list Eat 直接定位到消耗资源的代码处

- traces 列出函数的调用栈

实战中，首先通过profile，定位cpu消耗暂时较大的函数，然后通过heap定位内存占用较大的函数逻辑。

通过pprof定位性能瓶颈，根据实际问题优化，从而实现性能的提高

三.内存泄漏查找

内存分配既可以发生在堆上也可以在栈上。堆上分配的内存需要垃圾回收或者手动回收（对于没有垃圾回收的语言，例如 C++），栈上的内存则通常在函数退出后自动释放。

什么是内存泄漏

内存泄漏是指程序运行过程中已不再使用的内存，没有被释放，导致这些内存一直无法使用，直到程序结束这些内存才被释放的问题
一般形成主要有两个原因：

• goroutine 的阻塞
• GC回收时，无法实现100%的回收

怎么发现内存泄露

1、监控工具: 固定周期对进程内存占用采样，数据可视化后，根据内存占用走势（持续上升）
- 云平台的监控工具，或者建立一个脚本，定时执行采集数据

2、go pprof 间隔一段时间采集文件，对比分析是否存在明显的增量
对比heap
1）通过 go tool pprof http://47.93.238.9:8080/debug/pprof/heap 命令，在间隔一段时间后，分别获取两个文件；
2）go tool pprof -base file1 file2 对比两个文件，top获取对比后占用增加明显的函数块
对比goroutine
1）通过 go tool pprof http://47.93.238.9:8080/debug/pprof/goroutine命令，在间隔一段时间后，分别获取两个文件；
2）go tool pprof -base file1 file2 对比两个文件，top获取对比后占用增加明显的函数块