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golang 协程追踪术

发布时间：2021-12-28 编辑：jiaochengji.com

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对于绝大部分服务，跟踪刨析是用不到的。但是如果遇到了下面问题，可以不妨一试：

<ul><li>怀疑哪个协程慢了</li><li>系统调用有问题</li><li>协程调度问题 (chan 交互、互斥锁、信号量等)</li><li>怀疑是 gc (Garbage-Collect) 影响了服务性能</li><li>网络阻塞</li><li>等等</li></ul>

坦白的讲，通过跟踪刨析可以看到每个协程在某一时刻在干什么。

做跟踪刨析，首先需要获取trace 数据。可以通过代码中插入trace，或者上节提到的通过pprof 下载即可。

<h2>Example</h2> <h3>Code</h3>

下面通过代码直接插入的方式来获取trace. 内容会涉及到网络请求，涉及协程异步执行等。

<pre><code class="lang-go hljs">package main import ( "io/ioutil" "math/rand" "net/http" "os" "runtime/trace" "strconv" "sync" "time" ) var wg sync.WaitGroup var httpClient = &http.Client{Timeout: 30 * time.Second} func SleepSomeTime() time.Duration{ return time.Microsecond * time.Duration(rand.Int()%1000) } func create(readChan chan int) { defer wg.Done() for i := 0; i < 500; i { readChan <- getBodySize() SleepSomeTime() } close(readChan) } func convert(readChan chan int, output chan string) { defer wg.Done() for readChan := range readChan { output <- strconv.Itoa(readChan) SleepSomeTime() } close(output) } func outputStr(output chan string) { defer wg.Done() for _ = range output { // do nothing SleepSomeTime() } } // 获取taobao 页面大小 func getBodySize() int { resp, _ := httpClient.Get("https://taobao.com") res, _ := ioutil.ReadAll(resp.Body) _ = resp.Body.Close() return len(res) } func run() { readChan, output := make(chan int), make(chan string) wg.Add(3) go create(readChan) go convert(readChan, output) go outputStr(output) } func main() { f, _ := os.Create("trace.out") defer f.Close() _ = trace.Start(f) defer trace.Stop() run() wg.Wait() } </code></pre>

编译，并执行，然后启动trace;

<pre><code class="lang-shell hljs">[lipengfei5@localhost ~/blog]$ go build trace_example.go [lipengfei5@localhost ~/blog]$ ./trace_example [lipengfei5@localhost ~/blog]$ go tool trace -http=":8000" trace_example trace.out 2020/04/15 17:34:48 Parsing trace... 2020/04/15 17:34:50 Splitting trace... 2020/04/15 17:34:51 Opening browser. Trace viewer is listening on http://0.0.0.0:8000 </code></pre>

然后打开浏览器，访问8000 端口即可。

<h3>Trace 功能</h3>

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-S5NSUPff-1587091032817)(trace_home.jpg)]

其中:
View trace：查看跟踪 (按照时间分段，上面我的例子时间比较短，所以没有分段)
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（主要是GC 的评价标准, 暂时没搞懂）

<h3>goroutine 调度分析</h3>

下图包含了两种事件：

下面是web请求到数据，从epoll 中触发，然后readLoop协程响应,直接触发main.create 的协程得到执行。