今天我将一步一步向您展示一个使用 OpenResty XRay 分析 Go 应用的例子。我们将快速定位一个已经在运行的 golang 进程中最热的 Go 代码路径。这些代码路径消耗最多的 CPU 时间,会影响您应用程序的性能。

问题: 高 CPU 使用率

首先运行 top 命令检查 CPU 使用情况。可以看到,名为 chat-service 的进程消耗了超过 100% CPU 核心的资源。我们已经事先知道这个进程是用 Go 语言实现的。

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使用 OpenResty XRay 的引导式分析功能定位最热的 Go 代码路径

让我们使用 OpenResty XRay 来检查这个未经修改的进程。我们不用在目标 Go 应用中添加什么特别的模块或代码。

在浏览器中打开 OpenResty XRay 的 Web 控制台。这里我们可以实时查看所有机器上的所有应用的实时情况。

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先确认当前分析的是否是正确的机器。

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进入 “Guided Analysis” 页面。

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这里可以看到系统能分析哪些类型的问题。

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选择 “High CPU usage”。

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点击 “Next”。

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选择之前的那个 Go 应用程序。

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选择CPU 使用率很高的进程,也就是我们之前在 top 中看到的进程。

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看看应用程序的类型是否正确。一般来说,默认值就是对的。

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语言级别就是 “Go”。

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我们还可以设置最大分析时间。这里不用改,就用默认的 300 秒。

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开始分析。

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系统将持续进行多轮分析。现在它正在运行第一轮分析。

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第一轮分析已经完成,现在进入第二轮分析。对这个例子来说运行一轮分析就够了。

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停止分析。

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可以看到系统已经自动生成了一个报告。

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报告显示了消耗 CPU 时间最多的那些 Go 级别的代码路径。其中排名第一的是正则表达式编译,它占用了 36.8% 的 CPU 时间。

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这是 Go 运行时中标准 regexp 库里的两个函数。它们负责编译正则。

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这个 checkMessage 函数是我们业务逻辑的一部分。这个函数调用了我们刚才看到的正则编译函数。

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如果我们想进一步研究这条代码路径,可以点击 “More” 这个链接。

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点击之后我们会看到该代码路径更多的细节,它们是从这个 Go 级别的 CPU 火焰图中推导出来的。

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报告也提供了关于这些代码路径性能的说明和建议。

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比如,它说我们最好少调用正则编译函数,因为它太费 CPU 了。

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报告接着介绍了一个业务相关的函数 CheckMessage,它使用和编译了正则表达式。

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它也提到了编译正则。

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我们再来看看刚才提到的代码路径。把鼠标放在名为 CheckMessage 的 Go 函数的绿色框上。可以看到 CheckMessage 函数的 Go 源文件。在提示框中还可以看到 prev_processor.go 文件的完整路径。

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这行 Go 源码的行号是 17。

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点击这个图标,复制这个函数完整的 Go 源文件路径。

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在终端粘贴我们刚刚复制的代码路径。使用 vim 编辑器查看相应的 Go 业务代码。您可以自由使用自己喜欢的编辑器。

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跳转到第 17 行,就是原报告里显示的那个行号。

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可以看到,这行代码确实是在编译正则表达式,调用的是那个 MustCompile 函数。

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它也确实在报告中显示的函数 CheckMessage 中。下面再优化这里的 Go 代码就很容易了!

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全自动分析与报告

OpenResty XRay 也可以自动监控在线进程,并显示分析报告。进入 “Insights” 页面。

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您可以在 “Insights” 页面中看到以日和周为周期的报告。

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其实您不是非得用 Guided Analysis 功能。当然 Guided Analysis 对于应用程序的开发和演示是很有用的。

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关于 OpenResty XRay

OpenResty XRay 是一个动态追踪产品,它可以自动分析运行中的应用程序,以解决性能问题、行为问题和安全漏洞,并提供可行的建议。在底层实现上,OpenResty XRay 由我们的 Y 语言驱动,可以在不同环境下支持多种不同的运行时,如 Stap+、eBPF+、GDB 和 ODB。

关于作者

章亦春是开源 OpenResty® 项目创始人兼 OpenResty Inc. 公司 CEO 和创始人。

章亦春(Github ID: agentzh),生于中国江苏,现定居美国湾区。他是中国早期开源技术和文化的倡导者和领军人物,曾供职于多家国际知名的高科技企业,如 Cloudflare、雅虎、阿里巴巴, 是 “边缘计算“、”动态追踪 “和 “机器编程 “的先驱,拥有超过 22 年的编程及 16 年的开源经验。作为拥有超过 4000 万全球域名用户的开源项目的领导者。他基于其 OpenResty® 开源项目打造的高科技企业 OpenResty Inc. 位于美国硅谷中心。其主打的两个产品 OpenResty XRay(利用动态追踪技术的非侵入式的故障剖析和排除工具)和 OpenResty Edge(最适合微服务和分布式流量的全能型网关软件),广受全球众多上市及大型企业青睐。在 OpenResty 以外,章亦春为多个开源项目贡献了累计超过百万行代码,其中包括,Linux 内核、Nginx、LuaJITGDBSystemTapLLVM、Perl 等,并编写过 60 多个开源软件库。

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