golang 效能優化分析：benchmark 結合 pprof
阿新 • • 發佈：2021-04-01
前面 2 篇 golang 效能優化分析系列文章：
- [golang 效能優化分析工具 pprof (上)](https://www.cnblogs.com/jiujuan/p/14588185.html)
- [golang 效能優化分析工具 pprof (下)](https://www.cnblogs.com/jiujuan/p/14598141.html)
## 一、基準測試 benchmark 簡介
在 golang 中，可以通過 benchmark 基準測試來測試程式碼效能。基準測試主要是通過測試 cpu 和記憶體的效率問題，來評估被測試程式碼的效能。
基準測試的指標：
1. 程式所花費的時間
2. 記憶體使用的情況
3. cpu 使用情況
基準測試檔名和函式規定：
- go 基準測試檔案都是以 `_test.go` 結尾，和單元測試用例在同一個檔案中。
- 基準測試每個函式都是以 `Benchmark` 開頭。
基準測試常用命令：
```go
go test ./fib // 不進行基準測試，對 fib 進行單元測試
go test -bench=. -run=none // 進行基準測試，不進行單元測試，-run 表示執行哪些單元測試和測試函式，一般函式名不會是 none，所以不執行單元測試
// 上面的測試命令還可以用空格隔開，意義是一樣
go test -bench . -run none
go test -bench=. // 對所有的進行基準測試
go test -bench='fib$' // 只執行以 fib 結尾的基準測試，-bench 可以進行正則匹配
go test -bench=. -benchtime=6s // 基準測試預設時間是 1s，-benchtime 可以指定測試時間
go test -bench=. -benchtime=50x // 引數 -benchtime 除了指定時間，還可以指定執行的次數
go test -bench=. -benchmem // 進行時間、記憶體的基準測試
```
>說明：上面的命令中，`-bench` 後面都有一個 `.` ，這個點並不是指當前資料夾，而是一個匹配所有測試的正則表示式。
> 更多引數說明請檢視幫助：`go help testflag`
分析基準測試資料：
- cpu 使用分析：-cpuprofile=cpu.pprof
- 記憶體使用分析：-benchmem -memprofile=mem.pprof
- block分析：-blockprofile=block.pprof
在配合 pprof 就可以進行分析。
執行命令取樣資料：
```sh
go test -bench=. -run=none -benchmem -memprofile=mem.pprof
go test -bench=. -run=none -blockprofile=block.pprof
go test -bench=. -run=none -benchmem -memprofile=mem.pprof -cpuprofile=cpu.pprof
```
## 二、程式碼示例
### 2.1 程式碼示例
fib.go：
```go
package main
func Fib(n int) int {
if n < 2 {
return n
}
return Fib(n-1) + Fib(n-2)
}
```
fib_test.go:
```go
package main
import (
"testing"
)
func BenchmarkFib(b *testing.B) {
// 執行 Fib 函式 b.N 次
for n := 0; n < b.N; n++ {
Fib(20)
}
}
func BenchmarkFib2(b *testing.B) {
// 執行 Fib 函式 b.N 次
for n := 0; n < b.N; n++ {
Fib(10)
}
}
```
### 2.2 執行命令採集資料
```go
go test -bench=. -run=none \
-benchmem -memprofile=mem.pprof \
-cpuprofile=cpu.pprof \
-blockprofile=block.pprof
```
也可以用一個一個命令來完成採集資料，分開執行：
```go
go test -bench=. -run=none -benchmem -memprofile=mem.pprof
```
```go
go test -bench=. -run=none -benchmem -cpuprofile=cpu.pprof
```
### 2.3 分析資料
前面有 [上](https://www.cnblogs.com/jiujuan/p/14588185.html)，[下](https://www.cnblogs.com/jiujuan/p/14598141.html) 兩篇 pprof 的文章怎麼分析資料，一種方法是命令列互動分析模式，一種是視覺化圖形分析模式。
**A. 命令列互動分析**
分析 cpu：
```go
go tool pprof cpu.pprof
```
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