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什么是性能分析?

性能分析是软件开发中用于衡量和分析程序运行时行为的技术。通过对程序进行性能分析,开发人员可以识别程序中消耗最多资源的部分,例如 CPU 时间、内存或 I/O 操作。您可以利用这些信息来优化程序,使其运行更快或使用更少资源。

Pyroscope 可用于传统性能分析和持续性能分析。

传统性能分析(非持续)

传统性能分析,常被称为 采样式埋点式 性能分析,其根源可追溯到计算的早期。当时,主要挑战在于理解程序如何利用有限的计算资源。

通过采样式性能分析,分析器会以固定的时间间隔中断程序,每次都捕获程序的状态。通过分析这些快照,开发人员可以推断出代码各个部分的执行频率。

通过埋点式性能分析,开发人员将额外代码插入程序中,用于记录其执行信息。这种方法提供了详细的洞察,但由于增加的代码开销,可能会改变程序的行为。

优势

传统性能分析提供了

  • 精度:提供对代码特定部分的深入分析。
  • 控制:开发人员可以根据自己的判断启动性能分析会话,从而进行有针对性的优化。
  • 详细报告:提供有关程序执行的细粒度数据,更容易找出瓶颈。

持续性能分析

随着软件系统复杂性和规模的增长,传统性能分析的局限性变得明显。在开发或预生产环境中的有限性能分析会话期间不明显的问题可能会在生产环境中出现。

这促成了持续性能分析的发展,这种方法在后台持续收集性能分析数据,开销极小。通过这样做,开发人员可以更全面地了解程序随时间推移的行为,有助于识别偶尔出现或长期的性能问题。

优势

持续性能分析提供了

  • 持续监控:与提供快照的传统方法不同,持续性能分析保持不间断的视图,揭示即时和长期的性能问题。
  • 主动瓶颈检测:通过持续捕获数据,可在性能瓶颈升级前识别并解决,从而减少系统停机时间并确保更顺畅的运行。
  • 广泛性能概览:提供跨各种平台的洞察,包括不同的技术栈和操作系统,确保全面覆盖。
  • 弥合开发与生产环境差异:持续性能分析擅长突出开发环境与生产环境之间的差异
    • 硬件差异:发现由机器规格差异引起的问题。
    • 软件不一致:揭示可能影响性能的软件组件差异。
    • 真实世界工作负载挑战:突出真实用户交互和负载与开发模拟不符时可能出现的陷阱。
  • 经济效益:
    • 资源优化:持续监控确保资源不浪费,从而节省成本。
    • 快速问题解决:更快的故障排除意味着减少问题纠正的时间和资金投入,使开发人员可以将精力投入到富有成效的工作中。
  • 非侵入式操作:持续性能分析专门设计用于在后台静默工作,不会损害实时环境的性能。
  • 实时响应:它使团队能够即时行动,在问题出现时解决问题,而不是事后处理,这对于保持高系统可用性至关重要。

选择传统性能分析和持续性能分析

在许多现代开发工作流中,这两种方法都很有用。

传统性能分析持续性能分析
何时使用在开发或测试阶段在生产环境或扩展性能测试期间。
优势提供可针对代码特定部分的详细洞察。提供系统性能的持续视图,通常开销极小,使其适合实时环境。
缺点开销较高,仅提供某个时间点的快照。由于需要尽量减少对正在运行系统的影响,它可能不如传统性能分析详细。