pprof 性能分析工具

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pprof 性能分析工具封面

pprof 是什么

pprof 是 Go 内置的性能分析工具，由 runtime 采样、go tool pprof 分析。它覆盖六类数据：CPU 耗时、内存分配、goroutine 栈、阻塞、锁竞争、线程创建。定位性能问题先看它，不用装第三方库。

pprof 六类 profile 总览
图 1：pprof 六类 profile——程序运行时按采样率记录，经端点或文件导出给 go tool pprof

快速开始

导入 net/http/pprof 并起一个 HTTP 服务即可：

import _ "net/http/pprof"

go func() {
    log.Println(http.ListenAndServe("localhost:6060", nil))
}()

浏览器访问 localhost:6060/debug/pprof/ 能看到所有入口：

http://localhost:6060/debug/pprof/          // 总览
http://localhost:6060/debug/pprof/heap      // 内存
http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=30  // CPU，采集30秒
http://localhost:6060/debug/pprof/goroutine?debug=2   // goroutine 堆栈

命令行分析

CPU 分析

# 采集 30 秒 CPU profile 并进入交互式分析
go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=30

# 交互命令
top            # 最耗 CPU 的函数
list 函数名     # 函数内部逐行耗时
web            # 生成调用图（需安装 graphviz）

定位流程：先 top 找热点函数，再 list 精确到行。想直观看调用路径，用 -http=:8080 开浏览器火焰图。

CPU 热点排查工作流
图 2：CPU 热点排查工作流——采样 → 导出 → top 排序 → list/web 定位到行

内存分析

go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/heap

# 交互命令
top -cum   # 按累计分配排序
list       # 函数内部逐行分配
# 用 -http 直接在浏览器里看火焰图/调用图
go tool pprof -http=:8080 http://localhost:6060/debug/pprof/heap

Goroutine / 阻塞分析

go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/goroutine   # 看 goroutine 最多的调用栈
go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/block       # 看阻塞热点

代码内手动采集

不想开端点时，直接在代码里写文件：

// CPU
f, _ := os.Create("cpu.prof")
pprof.StartCPUProfile(f)
defer pprof.StopCPUProfile()

// 内存快照
f, _ := os.Create("mem.prof")
pprof.WriteHeapProfile(f)
f.Close()

基准测试里的 pprof

func BenchmarkX(b *testing.B) {
    f, _ := os.Create("bench.prof")
    pprof.StartCPUProfile(f)
    defer pprof.StopCPUProfile()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        // 被测代码
    }
}

排查案例

内存泄漏

# 采集两个时间点的 heap，对比增长
go tool pprof -http=:8080 http://localhost:6060/debug/pprof/heap

heap profile 显示的是分配而非当前占用。泄漏的特征是”累积分配持续增长且不回收”。做法：t1、t2 各导一份 profile，用 -base 参数对比，只看增量来自哪些调用点。

两次 heap 快照对比排查内存泄漏
图 3：内存泄漏排查——两个时间点的 heap 快照做 base 对比，增量分配就是泄漏源

常见元凶：全局缓存只增不减、goroutine 长期持有引用、资源忘记关闭。

CPU 热点

go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=30
# top 看热点函数，list 定位到具体行

注意事项

  • 默认 CPU 采样频率 100Hz；阻塞/互斥分析需要先设置采样率：runtime.SetBlockProfileRate(1)、runtime.SetMutexProfileFraction(1)；
  • heap profile 显示的是分配情况而非当前占用，区分”累积分配”和”存活”两个视图；
  • 生产环境开 pprof 端点要注意：只绑内网地址或加鉴权，否则任何人都能拉取 profile；
  • 采样时长一般 30–60 秒，程序繁忙时分析最有意义。
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