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。具体作用如下：

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 工具链配合 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。

1. 安装 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.org 网站可以获取到最新的 Graphviz 各平台的安装包。

CentOS下，可以使用 yum 指令直接安装：

yum install graphviz

Ubuntu 下

sudo apt-get install graphviz

其它平台安装方式可参考： https://www.graphviz.org/download/

2. 安装第三方包

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 github.com/pkg/profile 包进行例子展示，使用下面代码安装这个包：

go get github.com/pkg/profile

3. 性能分析示例

cpu.go 代码内容：

package mainimport ("time""github.com/pkg/profile"
)func joinSlice() []string {var arr []string// 为了进行性能分析,这里在己知元素大小的情况下,还是使用 append()// 函数不断地添加切片。性能较低,在实际中应该避免,这里为了性能分析,故意这样写。for i := 0; i < 1000000; i++ {arr = append(arr, "arr")}return arr
}func main() {// 开始性能分析， Start 参数都是可选项，指定的分析项目是profile.CPUProfile// profile.ProfilePath(".") 指定输出的分析文件路径，// profile.Start 返回一个停止接口stopper := profile.Start(profile.CPUProfile, profile.ProfilePath("."))// 在main结束时停止性能分析defer stopper.Stop()// 分析的核心逻辑joinSlice()// 为了保证性能分析数据的合理性,分析的最短时间是 1 秒,使用 time.Sleep()//    在程序结束前等待 1 秒。如果你的程序默认可以运行 1 秒以上,这个等待可以去掉 。time.Sleep(time.Second)
}

性能分析需要可执行配合才能生成分析结果，因此使用命令行对程序进行编译，步骤如下：

go build  -o cpu cpu.go
./cpu                                               # 运行可执行文件，在当前目录下生成 cpu.pprof
go tool pprof  --pdf cpu cpu.pprof > cpu.pdf

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。

4. PDF 结果

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 76% 的 CPU 时间，存在性能瓶颈。

重新优化代码，在己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 = 1000000var arr = make([]string, count)for i := 0; i < count; i++ {arr[i] = "arr"}return arr
}

5. 实战案例

https://github.com/wolfogre/go-pprof-practice
https://blog.wolfogre.com/posts/go-ppof-practice/

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