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線上快速定位 CPU 最熱的 Go 程式碼路徑（使用 OpenResty XRay）

章亦春釋出於 Aug 23, 2023 更新於 Aug 23, 2023

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使用 OpenResty XRay 快速透視和解決您的軟體問題

今天我將一步一步向您展示一個使用 OpenResty XRay 分析 Go 應用的例子。我們將快速定位一個已經在執行的 golang 程序中最熱的 Go 程式碼路徑。這些程式碼路徑消耗最多的 CPU 時間，會影響您應用程式的效能。

問題: 高 CPU 使用率

首先執行 top 命令檢查 CPU 使用情況。可以看到，名為 chat-service 的程序消耗了超過 100% CPU 核心的資源。我們已經事先知道這個程序是用 Go 語言實現的。

使用 OpenResty XRay 的引導式分析功能定位最熱的 Go 程式碼路徑

讓我們使用 OpenResty XRay 來檢查這個未經修改的程序。我們不用在目標 Go 應用中新增甚麼特別的模組或程式碼。

在瀏覽器中開啟 OpenResty XRay 的 Web 控制檯。這裡我們可以實時檢視所有機器上的所有應用的實時情況。

先確認當前分析的是否是正確的機器。

進入 “Guided Analysis” 頁面。

這裡可以看到系統能分析哪些型別的問題。

選擇 “High CPU usage”。

點選 “Next”。

選擇之前的那個 Go 應用程式。

選擇CPU 使用率很高的程序，也就是我們之前在 top 中看到的程序。

看看應用程式的型別是否正確。一般來說，預設值就是對的。

語言級別就是 “Go”。

我們還可以設定最大分析時間。這裡不用改，就用預設的 300 秒。

開始分析。

系統將持續進行多輪分析。現在它正在執行第一輪分析。

第一輪分析已經完成，現在進入第二輪分析。對這個例子來說執行一輪分析就夠了。

停止分析。

可以看到系統已經自動生成了一個報告。

報告顯示了消耗 CPU 時間最多的那些 Go 級別的程式碼路徑。其中排名第一的是正規表示式編譯，它佔用了 36.8% 的 CPU 時間。

這是 Go 執行時中標準 regexp 庫裡的兩個函式。它們負責編譯正則。

這個 checkMessage 函式是我們業務邏輯的一部分。這個函式呼叫了我們剛才看到的正則編譯函式。

如果我們想進一步研究這條程式碼路徑，可以點選 “More” 這個連結。

點選之後我們會看到該程式碼路徑更多的細節，它們是從這個 Go 級別的 CPU 火焰圖中推匯出來的。

報告也提供了關於這些程式碼路徑效能的說明和建議。

比如，它說我們最好少呼叫正則編譯函式，因為它太費 CPU 了。

報告接著介紹了一個業務相關的函式 CheckMessage，它使用和編譯了正規表示式。

它也提到了編譯正則。

我們再來看看剛才提到的程式碼路徑。把滑鼠放在名為 CheckMessage 的 Go 函式的綠色框上。可以看到 CheckMessage 函式的 Go 原始檔。在提示框中還可以看到 prev_processor.go 檔案的完整路徑。

這行 Go 原始碼的行號是 17。

點選這個圖示，複製這個函式完整的 Go 原始檔路徑。

在終端貼上我們剛剛複製的程式碼路徑。使用 vim 編輯器檢視相應的 Go 業務程式碼。您可以自由使用自己喜歡的編輯器。

跳轉到第 17 行，就是原報告裡顯示的那個行號。

可以看到，這行程式碼確實是在編譯正規表示式，呼叫的是那個 MustCompile 函式。

它也確實在報告中顯示的函式 CheckMessage 中。下面再最佳化這裡的 Go 程式碼就很容易了！

透過 OpenResty XRay 產品提升您應用的效能

全自動分析與報告

OpenResty XRay 也可以自動監控線上程序，並顯示分析報告。進入 “Insights” 頁面。

您可以在 “Insights” 頁面中看到以日和周為週期的報告。

其實您不是非得用 Guided Analysis 功能。當然 Guided Analysis 對於應用程式的開發和演示是很有用的。

關於 OpenResty XRay

OpenResty XRay 是一個動態追蹤產品，它可以自動分析執行中的應用程式，以解決效能問題、行為問題和安全漏洞，並提供可行的建議。在底層實現上，OpenResty XRay 由我們的 Y 語言驅動，可以在不同環境下支援多種不同的執行時，如 Stap+、eBPF+、GDB 和 ODB。

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關於作者

章亦春是開源 OpenResty^® 專案創始人兼 OpenResty Inc. 公司 CEO 和創始人。

章亦春（Github ID: agentzh），生於中國江蘇，現定居美國灣區。他是中國早期開源技術和文化的倡導者和領軍人物，曾供職於多家國際知名的高科技企業，如 Cloudflare、雅虎、阿里巴巴, 是 “邊緣計算“、”動態追蹤 “和 “機器程式設計 “的先驅，擁有超過 22 年的程式設計及 16 年的開源經驗。作為擁有超過 4000 萬全球域名使用者的開源專案的領導者。他基於其 OpenResty^® 開源專案打造的高科技企業 OpenResty Inc. 位於美國矽谷中心。其主打的兩個產品 OpenResty XRay（利用動態追蹤技術的非侵入式的故障剖析和排除工具）和 OpenResty Edge（最適合微服務和分散式流量的全能型閘道器軟體），廣受全球眾多上市及大型企業青睞。在 OpenResty 以外，章亦春為多個開源專案貢獻了累計超過百萬行程式碼，其中包括，Linux 核心、Nginx、LuaJIT、GDB、SystemTap、LLVM、Perl 等，並編寫過 60 多個開源軟體庫。