每日一Go-27、Go语言进阶-性能剖析与优化

当你的Go服务上线后，你肯会遇到这些问题：

• CPU超过90%甚至100%
• 内存突然飙升
• 某个接口偶尔变慢
• 某段代码特别耗时

pprof就是Go官方为你准备的扫描仪，用来帮你看清程序内部发生了什么。

文末有源码下载链接

1、pprof是什么

pprof是Go内置的性能分析工具，支持以下分析：

2、如何使用pprof（Web方式）

最常用：用于Web服务（Gin/标准http）

package main

import (
"log"
"net/http"
    _ "net/http/pprof"
)

func main() {
//开启pprof的方式
        go func() {
        log.Println(http.ListenAndServe(":6060", nil))
    }()

    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

启动服务后，访问以下地址：

web汇总如图

3、单独在代码中采集 CPU Profile和内存

3.1 主要用于命令行工具

f, _ := os.Create("cpu.prof")
pprof.StartCPUProfile(f)
time.Sleep(30 * time.Second)
pprof.StopCPUProfile()

3.2 内存

f, _ := os.Create("mem.prof")
pprof.WriteHeapProfile(f)

4、如何查看pprof文件

4.1 命令行查看

go tool pprof cpu.prof

4.2 打开web页面查看

go
8081

会自动弹出web界面

5、查看火焰图

火焰图的核心规则是：越宽的块=越多的CPU时间/内存占用；越高的块=调用链更深

6、举个实例

package main

import (
"log"
"math"
"net/http"
    _ "net/http/pprof"
)

// 这个函数消耗大量的CPU计算
func slow() {
for i := 0; i < 1e7; i++ {
        math.Sqrt(float64(i))
    }
}
func main() {
//开启pprof的方式
go func() {
        log.Println(http.ListenAndServe(":6060", nil))
    }()

    http.HandleFunc("/test", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        slow()
        w.Write([]byte("done"))
    })
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

启动服务，然后不断地访问测试地址，同时收集cpu的pprof信息

//收集cpu信息
curl http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=20 -o cpu.prof

//查看火焰图
go tool pprof -http=:8081 cpu.prof

启动火焰图后，我们看见确实math.Sqrt占用了大量的CPU资源。这就是你要优化的地方。

7、内存泄漏定位示例

var data [][]byte

func leak() {
    b := make([]byte, 10<<20) // 10MB
    data = append(data, b)    // 不断增长
}

采集内存

curl
6060
20

打开火焰图

go
8082

在图上我们看见main.leak占用内存最多。

8、Go性能优化的基本思路

CPU优化方向

• 减少不必要的计算
• 热点函数重写
• 使用更高效的数据结构
• 较少锁竞争
• 避免gotoutine大量创建销毁

内存优化方向

• 减少临时对象分配，使用对象复用池 sync.Pool
• 减少逃逸到堆，减少返回指针、减少使用局部变量
• 检查是否存在内存泄漏
• 缓存热点数据

并发优化方向

• 尽量减少共享内存
• 任务拆分避免过度
• 避免无约束的goroutine，用worker pool

9、安全

生产环境不要暴露pprof，可用内网防火墙或者白名单可以访问，其他的均禁止。

10、源码地址

https://pan.baidu.com/s/1B6pgLWfSgMngVeFfSTcPdg?pwd=jc1s 

性能优化和人生一样，不是拼命就能更快，而是找到真正拖慢你的瓶颈，持续迭代，人生和程序都会跑的更快更稳。

如果您喜欢这篇文章，请点赞、推荐+分享给更多朋友，万分感谢！