火焰图(Flame Graph)是 Bredan Gregg 创建的一种性能分析图表,因为它的样子近似 🔥而得名。上面的 profiling 结果也转换成火焰图,如果对火焰图比较了解可以手动来操作,不过这里我们要介绍一个工具:go-torch
。这是 uber 开源的一个工具,可以直接读取 golang profiling 数据,并生成一个火焰图的 svg 文件。
安装go-torch
go get -v github.com/uber/go-torch
火焰图 svg 文件可以通过浏览器打开,它对于调用图的最优点是它是动态的:可以通过点击每个方块来 zoom in 分析它上面的内容。
火焰图的调用顺序从下到上,每个方块代表一个函数,它上面一层表示这个函数会调用哪些函数,方块的大小代表了占用 CPU 使用的长短。火焰图的配色并没有特殊的意义,默认的红、黄配色是为了更像火焰而已。
go-torch 工具的使用非常简单,没有任何参数的话,它会尝试从http://localhost:8080/debug/pprof/profile
获取 profiling 数据。它有三个常用的参数可以调整:
- -u –url:要访问的 URL,这里只是主机和端口部分
- -s –suffix:pprof profile 的路径,默认为 /debug/pprof/profile
- –seconds:要执行 profiling 的时间长度,默认为 30s
安装 FlameGraph
要生成火焰图,需要事先安装 FlameGraph工具,这个工具的安装很简单(需要perl环境支持),只要把对应的可执行文件加入到环境变量中即可。
- 下载安装perl:https://www.perl.org/get.html
- 下载FlameGraph:
git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git
- 将
FlameGraph
目录加入到操作系统的环境变量中。 - Windows平台的同学,需要把
go-torch/render/flamegraph.go
文件中的GenerateFlameGraph
按如下方式修改,然后在go-torch
目录下执行go install
即可。
// GenerateFlameGraph runs the flamegraph script to generate a flame graph SVG. func GenerateFlameGraph(graphInput []byte, args ...string) ([]byte, error) {
flameGraph := findInPath(flameGraphScripts)
if flameGraph == "" {
return nil, errNoPerlScript
}
if runtime.GOOS == "windows" {
return runScript("perl", append([]string{flameGraph}, args...), graphInput)
}
return runScript(flameGraph, args, graphInput)
}
压测工具wrk
推荐使用https://github.com/wg/wrk 或 https://github.com/adjust/go-wrk
使用方法:将源码下载下来之后,在goland中打开,添加go.mod,然后go build生成可执行文件,再通过可执行文件进行压测
使用go-torch(使用方法和wrk一样)
使用wrk进行压测:
go-wrk -n 50000 http://127.0.0.1:8080/book/list
在上面压测进行的同时,打开另一个终端执行:
go-torch -u http://127.0.0.1:8080 -t 30
30秒之后终端会出现如下提示:Writing svg to torch.svg
然后我们使用浏览器打开torch.svg
就能看到如下火焰图了。
火焰图的y轴表示cpu调用方法的先后,x轴表示在每个采样调用时间内,方法所占的时间百分比,越宽代表占据cpu时间越多。通过火焰图我们就可以更清楚的找出耗时长的函数调用,然后不断的修正代码,重新采样,不断优化。
此外还可以借助火焰图分析内存性能数据:
go-torch -inuse_space http://127.0.0.1:8080/debug/pprof/heap
go-torch -inuse_objects http://127.0.0.1:8080/debug/pprof/heap
go-torch -alloc_space http://127.0.0.1:8080/debug/pprof/heap
go-torch -alloc_objects http://127.0.0.1:8080/debug/pprof/heap
pprof与性能测试结合
go test
命令有两个参数和 pprof 相关,它们分别指定生成的 CPU 和 Memory profiling 保存的文件:
- -cpuprofile:cpu profiling 数据要保存的文件地址
- -memprofile:memory profiling 数据要报文的文件地址
我们还可以选择将pprof与性能测试相结合,比如:
比如下面执行测试的同时,也会执行 CPU profiling,并把结果保存在 cpu.prof 文件中:
go test -bench . -cpuprofile=cpu.prof
比如下面执行测试的同时,也会执行 Mem profiling,并把结果保存在 cpu.prof 文件中:
go test -bench . -memprofile=./mem.prof
需要注意的是,Profiling 一般和性能测试一起使用,这个原因在前文也提到过,只有应用在负载高的情况下 Profiling 才有意义。
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