pprof性能分析

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pprof（性能剖析工具）是 Go 语言标准库中用于性能分析的工具。它可以帮助你了解程序在 CPU 和内存方面的性能表现，以便优化代码。使用 pprof，你可以获取 CPU 使用率、内存分配情况、阻塞情况等信息，并生成分析报告。

快速使用

使用步骤

pprof 的使用主要分为两个步骤：收集性能数据和生成分析报告。

1. 收集性能数据：

首先，在你的 Go 代码中导入 net/http/pprof 包，并在程序中启动一个 HTTP 服务器，以便能够通过 HTTP 接口来获取性能数据。

package main

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

func main() {
    // 启动 HTTP 服务器，监听在 6060 端口
    go func() {
        http.ListenAndServe("localhost:6060", nil)
    }()

    // ... 其他代码 ...
}

1. 生成分析报告：

在程序运行时，你可以通过访问特定的 URL 来获取性能数据，然后使用 pprof 工具生成分析报告。

• 获取 CPU 使用率数据：

在浏览器中访问 localhost:6060/debug/pprof/profile，该 URL 会运行 CPU 使用率分析，运行一段时间后，下载 .pb.gz 文件，然后使用 go tool pprof 命令来查看报告。

bashCopy code
go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/profile

• 获取内存分配数据：

在浏览器中访问 localhost:6060/debug/pprof/heap，该 URL 会运行内存分配分析，然后下载 .pb.gz 文件，并使用 go tool pprof 命令来查看报告。

bashCopy code
go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/heap

以上是基本用法，pprof 还支持更多的性能分析功能，如阻塞分析、goroutine 分析等。你可以通过访问 localhost:6060/debug/pprof 来获取所有支持的性能分析功能列表，并按需生成相应的报告。

注意：在生产环境中，建议避免将 pprof 暴露在公开的网络上，因为它可能泄漏敏感信息。在生产环境中，可以使用类似 net/http/pprof 提供的 mux 来进行路由管理，并通过安全手段限制访问。

参数分析

1. flat：代表“平均”，表示对应函数的执行时间或者内存占用量。

2. flat%：代表“平均百分比”，表示对应函数占整体的百分比。

3. sum%：代表“累积百分比”，表示对应函数及其调用链上的函数占整体的百分比。

4. cum：代表“累积”，表示对应函数及其调用链上的函数的执行时间或者内存占用量。

5. cum%：代表“累积百分比”，表示对应函数及其调用链上的函数占整体的百分比。

使用实例

排查 CPU 占用情况

使用命令：

go tool pprof http://172.16.12.238:8085/debug/pprof/profile

这里可能会多等一会儿

排除内存使用情况

go tool pprof http://http://172.16.12.238:8085/debug/pprof/heap

输入 top 命令，查看 内存占用较高的调用：

可以看到内存的使用情况。

我们可以给top命令加参数，例如：top20，接着我们可以使用list命令来定位具体内存消耗在哪里，入下图：

这里因为我没有权限，所以无法看到具体细节。

排查频繁内存回收

我们可以使用命令查看程序的GC情况：

GODEBUG=gctrace=1 ./coupert-go | grep gc

可以看到具体的GC情况。

使用命令：

go tool pprof http://172.16.12.238:8085/debug/pprof/allocs

可以看到：

我们可以看到这里的rawToken占用最大，我们可以可以使用```list rawToken进行定位，这里就不做演示了。

排查协程泄露

使用命令：

go tool pprof http://172.16.12.238:8085/debug/pprof/goroutine

具体定位我们直接使用list命令即可。

排查锁的争用

直接使用命令：

go tool pprof http://172.16.12.238:8085/debug/pprof/mutex

可以看到此时是没有锁的争用。

排查阻塞操作

直接使用命令：

go tool pprof http://172.16.12.238:8085/debug/pprof/block

可以看到此时也没有阻塞操作的。

总结

pprof是一个性能分析工具，用于帮助开发者识别和解决应用程序的性能瓶颈。它提供了多种性能分析工具，可用于分析 CPU 使用率、内存分配、阻塞等问题。

• 性能分析工具： pprof是Go语言标准库的一部分，可用于分析应用程序的性能问题。它提供了多种工具，包括CPU分析、内存分析、阻塞分析等。

• CPU分析： 使用net/http/pprof包中的import _ "net/http/pprof"语句，可以启用CPU分析器。然后，通过访问/debug/pprof/profile端点，可以获取CPU分析报告。

• 内存分析： 内存分析器可用于查找内存泄漏和高内存使用的问题。通过访问/debug/pprof/heap端点，可以获取内存分析报告。

• 阻塞分析： 阻塞分析器帮助您了解应用程序中的阻塞情况。通过访问/debug/pprof/block端点，可以获取阻塞分析报告。

• 可视化工具： pprof生成的分析报告可以使用图形工具进行可视化分析。可以使用go tool pprof命令来查看和分析报告，或者使用第三方工具。

• 分析报告解释： 分析报告提供了关于函数调用图、CPU占用、内存分配等信息。开发者可以通过这些信息找出性能问题的根本原因。

• 性能优化： 使用pprof分析工具，可以帮助开发者识别应用程序中的性能问题，然后采取措施来改进代码，提高性能。

• 集成到应用程序中： pprof工具集成到Go的标准库中，方便开发者在应用程序中启用性能分析，以快速诊断和解决性能问题。

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