Go 服务开发高手课
徐逸
头部大厂资深 Go 技术专家、前腾讯资深工程师
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02|工具使用:三大利器帮你迅速优化性能瓶颈

你好,我是徐逸。
在上节课中,我提到了刚开始做性能优化工作常见的 3 个痛点。
现在我们对于性能优化的流程已经心中有数了。今天我就来带你消除另一个痛点,掌握常见的 Golang 性能优化工具。它也是服务性能优化流程第三步——分析瓶颈原因的基础。只要能够灵活运用这些工具,我们就能更快地定位到代码优化点进行优化。
在介绍工具之前,我们先想一想,当发现 CPU 和内存占用过高时,你会怎么排查资源占用高的问题呢?

pprof 工具:是什么导致了高 CPU 和内存占用?

为了分析 CPU 和内存资源占用高的原因,我们的首要任务便是精准找出那些消耗大量 CPU 资源以及频繁进行内存分配的热点代码。在锁定这些热点代码之后,我们才能紧密结合代码的上下文,找到消耗资源的原因。值得庆幸的是,Golang 的生态体系为我们提供了快速定位热点代码的工具——pprof。
pprof 具有强大的功能,它能够定时针对正在运行的 Go 程序展开采样操作。在这个过程中,它会全面搜集程序运行时的各类堆栈信息,像是那些消耗大量 CPU 资源的代码片段所在位置,以及内存分配的具体情况等。随后,pprof 会依据所搜集到的这些丰富信息,经过一系列细致的统计分析,生成可视化的性能报告供我们查看。
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1. Golang性能优化工具pprof能够帮助定位CPU和内存资源占用高的热点代码,通过采样操作搜集程序运行时的堆栈信息,并生成可视化的性能报告。 2. pprof工具的使用方法包括通过net/http/pprof包开放http端口触发性能数据采集,或者通过runtime/pprof包显式地触发和结束性能数据采集,并通过可视化展示工具pprof查看性能报告。 3. 利用benchmark功能进行性能对比测试,可以评估代码的性能状况,通过重复运行待测试的代码并输出执行次数、单次运行时间和内存分配结果来判断优化方案的可行性。 4. 通过benchmark功能的示例验证,可以比较不同实现方式的性能,从而选择更优的方案进行性能优化。 5. 通过benchmark输出的结果,可以直观地了解不同实现方式的性能表现,帮助选择更高效的代码实现方式进行优化。 6. pprof工具和benchmark功能是Golang性能优化的重要利器,能够帮助开发者快速定位性能瓶颈并评估优化方案的可行性。 7. trace工具能够详细记录程序运行时的协程创建、阻塞情况、网络IO操作和垃圾收集等事件,并生成可视化的trace视图。 8. trace工具的使用方法包括通过net/http/pprof包开放http端口触发trace数据采集,或者通过runtime/trace包显式地触发和结束trace,并生成trace报告。 9. trace报告可以帮助分析协程阻塞情况和处理器是否得到充分使用,从而定位程序的性能瓶颈。 10. 性能优化工具pprof、benchmark和trace各自适用于不同的性能分析场景,开发者应根据具体需求选择合适的工具进行性能优化。

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