Golang使用pprof和qcachegrind进行性能监控

Posted 2020-09-30 Golang服务端开发之道

Golang为我们提供了非常方便的性能测试工具pprof，使用pprof可以非常方便地对Go程序的运行效率进行监测。本文讲述如何使用pprof对Go程序进行性能测试，并使用qcachegrind查看性能测试的输出文件。

载入pprof模块

想要对一个Go程序进行pprof监测，第一步是在main函数所在的模块中添加 net/http/pprof 模块。import后面的“_”是一定要加上的。

import _ "net/http/pprof"

运行HTTP服务器

如果你的程序不是一个Web服务器，那么你还需要再程序中启动一个Http服务器，如下所示：

go func() {
   http.ListenAndServe("localhost:13001", nil)
}()

重新编译并运行程序。然后我们可以通过网页浏览器查看当前程序的运行状态：http://localhost:13001/debug/pprof 。如果运行正常，可以看到类似如下的输出：

/debug/pprof/

profiles:
0	block
9	goroutine
7	heap
0	mutex
12	threadcreate

full goroutine stack dump

在这个网页里我们可以查看程序当前的goroutine运行状态、内存使用情况等信息。

使用go tool pprof命令

打开命令行，输入命令： go tool pprof http://localhost:13001/debug/pprof/profile ，此时命令行会卡出，并打印类似如下信息：

C:\\Users\\Administrator>go tool pprof http://localhost:13001/debug/pprof/profile
Fetching profile from http://localhost:13001/debug/pprof/profile
Please wait... (30s)
Saved profile in \\pprof\\pprof.localhost:13001.samples.cpu.007.pb.gz
Entering interactive mode (type "help" for commands)

在经过30秒的等待之后，性能测试完成，会在本地保存压测结果。

可以使用top命令查看开销最大的一些函数，或者使用web命令直接在网页中查看，其他的命令还包括：svg，pdf，png等，你可以选择自己所习惯的工具查看性能检测结果。

(pprof) top20
970ms of 1130ms total (85.84%)
Showing top 20 nodes out of 86 (cum >= 20ms)
      flat  flat%   sum%        cum   cum%
     280ms 24.78% 24.78%      300ms 26.55%  runtime.stdcall1
     100ms  8.85% 33.63%      110ms  9.73%  runtime.acquirep
     100ms  8.85% 42.48%      100ms  8.85%  runtime.siftdownTimer
      90ms  7.96% 50.44%       90ms  7.96%  runtime.osyield
      80ms  7.08% 57.52%      260ms 23.01%  runtime.timerproc
      60ms  5.31% 62.83%       60ms  5.31%  runtime.memeqbody
      50ms  4.42% 67.26%       50ms  4.42%  runtime.casgstatus
      30ms  2.65% 69.91%       30ms  2.65%  runtime.cgocall
      30ms  2.65% 72.57%      430ms 38.05%  runtime.exitsyscallfast_pidle
      20ms  1.77% 74.34%       20ms  1.77%  runtime.asmstdcall
      20ms  1.77% 76.11%       20ms  1.77%  runtime.goready
      20ms  1.77% 77.88%       20ms  1.77%  runtime.pidleget
      20ms  1.77% 79.65%       60ms  5.31%  runtime.startm
      10ms  0.88% 80.53%       20ms  1.77%  github.com/xiaonanln/goworld/netutil.(*PacketConnection).Flush
      10ms  0.88% 81.42%       10ms  0.88%  github.com/xiaonanln/goworld/netutil.allocPacket
      10ms  0.88% 82.30%       80ms  7.08%  main.(*DispatcherService).getEntityDispatcherInfoForRead
      10ms  0.88% 83.19%       10ms  0.88%  net.(*fdMutex).rwunlock
      10ms  0.88% 84.07%       10ms  0.88%  runtime.(*guintptr).cas
      10ms  0.88% 84.96%       10ms  0.88%  runtime.acquirep1
      10ms  0.88% 85.84%       20ms  1.77%  runtime.asmcgocall

值得一提的是，如果我们的程序中一台Linux服务器上运行，我们也可以在自己的Windows电脑上运行go tool pprof命令，只需要将网址里的localhost替换为Linux服务器的地址即可。

使用qcachegrind查看性能监测结果

相比top、web、svg等命令，查看性能检测结果最方便的工具还是qcachegrind。首先需要前往 https://sourceforge.net/projects/qcachegrindwin/files/ 下载Windows版的qcachegrind。

在go tool pprof的命令行里，使用callgrind命令生成qcachegrind工具所支持的文件类型：

(pprof) callgrind
Generating report in profile010.callgraph.out

然后使用下载的qcachegrind.exe打开生成的文件即可，此处为：profile010.callgraph.out。使用qcachegrind可以在各个函数之间自由跳转，查看函数内部的CPU占用情况，相对其他格式要更加灵活方便。例如以下是我们对GoWorld游戏服务器进行一次性能测试的结果。

 

不成熟的优化是万恶之源！因此我们在对自己的Go程序进行优化之前，不妨先使用go tool pprof对程序性能进行检测，然后对关键的性能瓶颈部分进行优化，这样才会起到事半功倍的效果。Golang提供的pprof是进行性能测试的利器，经过我们的实际使用发现，即使在开启性能测试的30s里，pprof对程序带来的性能损耗并不大。

 

开源分布式游戏服务器引擎：https://github.com/xiaonanln/goworld，欢迎赏星，共同学习

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