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performance - 大量内存使用会减慢不相关的代码

coder 2024-07-06 原文

我正在维护一个读取和写入大量数据的 Go 项目的代码，并且已经成功完成了一段时间。最近，我做了一个改变:一个大约有200万条记录的CSV文件在程序开始时加载到一个带有struct值的map中。该映射仅用于 B 部分，但首先执行 A 部分。这第一部分的运行速度明显比以前慢(处理时间翻了两番)。这很奇怪，因为那部分逻辑没有改变。 我花了一个星期试图解释这是如何发生的。以下是我采取的步骤(当我提到性能时，我总是指 A 部分，它不包括将数据加载到内存中的时间，实际上与它无关):

  • 该程序在 Docker 容器内的服务器上运行。但是我已经能够在没有容器的情况下在我的笔记本电脑上重现它:与在内存中没有加载文件数据的情况下运行它相比，性能确实有所下降。
  • 服务器有大量 RAM。虽然加载文件时显然使用了更多内存，但没有达到限制。我也没有看到内存使用和磁盘 I/O 出现峰值或其他奇怪的模式。对于这些检查，我使用了 pprof、htop 和 iotop。
  • 当加载数据但随后将 map 设置为 nil 时，性能再次正常。
  • 在 slice 而不是映射中加载数据可将性能下降从 x4 降低到 x2(但内存使用量与映射大致相同)。
  • 这让我想知道是否在 A 部分的某处访问了 map /slice ，即使它不应该访问。映射存储在结构类型的字段中。我检查了一下，这个结构总是通过指针传递(包括所有 goroutines)。将其设为全局变量而不是指针字段并没有解决问题。
  • 标准库之外有一个依赖项。是库引起的问题吗？它强制收集一些垃圾。禁用它没有什么区别。我找到了另一个不相关的类似库，使用这个库作为替代品可以提高性能，但加载文件数据时仍然需要更长的时间。

这里我绘制了内存中有和没有数据的指标:

是什么导致了这种影响，或者我该如何找出它？

最佳答案

所以如果我做对了，你的流程看起来像这样:

  1. 从 CSV 中读取 200 万行到 map -> struct
  2. 运行 A 部分(不需要 CSV 数据)
  3. 运行 B 部分，使用来自 CSV 的数据

为什么要在需要之前读取数据，这是第一个问题，但这可能不是重点。

实际上，一个映射中的 200 万个结构可能经常被垃圾收集器访问。根据 GOGC 的值，随着分配的内存量增加，垃圾收集器的定速器组件可能会更频繁地启动。因为这张 map 留待以后使用，所以 GC 无事可做，但无论如何它都会占用检查数据的周期。您可以做很多事情来验证和解释这种行为 - 所有这些事情应该可以帮助您排除/确认垃圾收集是否正在减慢您的速度。

  • 剖析代码(显然，对诊断很重要)IIRC，CPU 剖析更容易显示 GC 干预
  • 尝试禁用垃圾收集(debug.SetGCPercent(-1))
  • 将 map 存储在 sync.Pool 中。这是一种为您设计的类型，用于保留您将手动管理的内容，并移出常规 GC 周期。
  • 仅在需要时阅读 CSV，不要在“A 部分”之前阅读
  • 流式传输文件，而不是在大型 map 中读取文件。 200 万行，在内存中读取所有这些而不是逐行读取有什么值(value)？

关于performance - 大量内存使用会减慢不相关的代码，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/56321624/

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