Golang的trace性能分析 - Golang教程网

一、trace概述

pprofpprof

pprofprofileCPUprofiletracegoroutineGC

profiletrace

1、程序运行中的goroutine数量分布
2、GC的频率和Heap的占比
3、goroutine的调度和运行，阻塞情况

二、trace的使用方式

代码中trace采集

import (
    "os"
    "runtime/trace"
)

func main() {
    trace.Start(os.Stderr)
    defer trace.Stop()
}

// 生成trace
go run main.go 2> trace.out

通过pprof采集

// trace采样
浏览器下载： http://127.0.0.1:6060/debug/pprof/trace?seconds=20
命令行采样： curl http://127.0.0.1:6060/debug/pprof/trace\?seconds\=20 > trace.out

// 运行采样的trace文件,会自动打开浏览器页面
go tool trace trace.out

三、trace分析细节

trace的web界面

参考：Go 大杀器之跟踪剖析 trace

https://eddycjy.gitbook.io/golang/di-9-ke-gong-ju/go-tool-trace

View trace：查看跟踪
Goroutine analysis：Goroutine 分析
Network blocking profile：网络阻塞概况
Synchronization blocking profile：同步阻塞概况
Syscall blocking profile：系统调用阻塞概况
Scheduler latency profile：调度延迟概况
User defined tasks：用户自定义任务
User defined regions：用户自定义区域
Minimum mutator utilization：最低 Mutator 利用率

trace中需要关注的

关注GC的频率

GCGCHeapHeapGCgoroutine

关注goroutine调度情况

wsgoroutine

关注goroutine的数量

理想情况

1、GC次数适中，要多或者太小都不行
2、goutinue数量不会突增或者持续增加
3、goroutine的调度密集且有规律

GCgoroutine

四、GC分析

当前服务GC情况

GC

GC

GOGC 变量设置初始垃圾收集目标百分比。当新分配的数据与上次收集后剩余
的实时数据的比率达到此百分比时，将触发收集。
默认值为 GOGC=100。

比如上次gc之后剩余10M,那么下次GC的阈值就是10M+10*100% = 20M

设置GOGC

// 调整gc阈值的源码
func readGOGC() int32 {
	p := gogetenv("GOGC")
	if p == "off" {
		return -1
	}
	if n, ok := atoi32(p); ok {
		return n
	}
	return 100
}

GOGCtrace

设置GOMEMLIMIT

GOGC3000200M4G

GOMEMLIMIT ： 设置GC的阈值(go 1.19提供)，设置为服务限定资源的一半
GOGC=off : 关闭自动GC。

效果如下：

GC阈值的讨论

参考：官方对于GC的详细解释

GC的特点

1、当 GC 在标记和清除阶段之间转换时，短暂的 stop-the-world 暂停，
2、调度延迟，因为在标记阶段GC占用了25%的CPU资源，
3、用户 goroutines 协助 GC 响应高分配率，
4、当 GC 处于标记阶段时，指针写入需要额外的工作，并且
5、运行的 goroutines 必须暂停以扫描它们的根。

GCCPUgoroutineGCGCstwGC

五、goroutinue分析

参考：Golang GC核心要点和度量方法

goroutine概览

goroutineDedicatedIdlemarksweep

GCmarksweepscanSTW

标记阶段会将大概25%(gcBackgroundUtilization)的P用于标记对象，
逐个扫描所有G的堆栈，执行三色标记，在这个过程中，所有新分配的对象
都是黑色，被扫描的G会被暂停，扫描完成后恢复，这部分工作叫
后台标记(gcBgMarkWorker)。
这会降低系统大概25%的吞吐量，比如MAXPROCS=6，那么GC 
P期望使用率为6*0.25=1.5，这150%P会通过专职(Dedicated)/
兼职(Fractional)/懒散(Idle)三种工作模式的Worker共同来完成。

Sync block耗时分析

tracegoroutine analysisgoroutine

goroutine

goroutinetrace

146210goroutineDedicatedSync blockGCgoroutineGCGCGCSync block

Scheduler wait耗时分析

Scheduler wait

GoGMPPgoroutineuberGOMAXPROCSCPU1automaxprocsGOMAXPROCS

end