go pprof令（Go语言性能分析令）完全攻略

1年前 (2024-04-27)

Go语言工具链中的 go pprof 可以帮助开发者快速分析及定位各种性能问题，如 CPU 消耗、内存分配及阻塞分析。

性能分析首先需要使用 runtime.pprof 包嵌入到待分析程序的入口和结束处。runtime.pprof 包在运行时对程序进行每秒 100 次的采样，最少采样 1 秒。然后将生成的数据输出，让开发者写入文件或者其他媒介上进行分析。

go pprof 工具链配 Graphviz 图形化工具可以将 runtime.pprof 包生成的数据转换为 PDF 格式，以图片的方式展示程序的性能分析结果。

安装第三方图形化显式分析数据工具（Graphviz）

Graphviz 是一套通过文本描述的方法生成图形的工具包。描述文本的语言叫做 DOT。

在 www.graphviz网站站点" rel="nofollow" />

$ yum install graphiviz

安装第三方性能分析来分析代码包

runtime.pprof 提供基础的运行时分析的驱动，但是这套接口使用起来还不是太方便，例如：

输出数据使用 io.Writer 接口，虽然扩展性很强，但是对于实际使用不够方便，不支持写入文件。

默认配置项较为复杂。

很多第三方的包在系统包 runtime.pprof 的技术上进行便利性封装，让整个测试过程更为方便。这里使用 githu网站站点" rel="nofollow" />

$ go get githu网站站点" rel="nofollow" />

package main

import (

"githu网站站点" rel="nofollow" /> $ go build -o cpu cpu.go
$ ./cpu

$ go tool pprof --pdf cpu cpu.pprof > cpu.pdf

代码说明如下：

第 1 行将 cpu.go 编译为可执行文件 cpu。

第 2 行运行可执行文件，在当前目录输出 cpu.pprof 文件。

第 3 行，使用 go tool 工具链输入 cpu.pprof 和 cpu 可执行文件，生成 PDF 格式的输出文件，将输出文件重定向为 cpu.pdf 文件。这个过程中会调用 Graphviz 工具，Windows 下需将 Graphviz 的可执行目录添加到环境变量 PATH 中。

最终生成 cpu.pdf 文件，使用 PDF 查看器打开文件，观察后发现下图所示的某个地方可能存在瓶颈。

图：性能分析

图中的每一个框为一个函数调用的路径，第 3 个方框中 joinSlice 函数耗费了 50% 的 CPU 时间，存在性能瓶颈。重新优化代码，在已知切片元素数量的情况下直接分配内存，代码如下：

func joinSlice() []string {
const count = 100000
var arr []string = make([]string, count)
for i := 0; i < count; i++ {
arr[i] = "arr"
}
return arr
}

代码说明如下：

第 5 行，将切片预分配 count 个数量，避免之前使用 append() 函数的多次分配。

第 8 行，预分配后，直接对每个元素进行直接赋值。

重新运行上面的代码进行性能分析，最终得到的 cpu.pdf 中将不会再有耗时部分。