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如何通过DevKit性能分析工具识别程序热点问题并优化代码热点提升应用性能

如何通过DevKit性能分析工具识别程序热点问题并优化代码热点提升应用性能

DevKit

发表于 2023/12/06

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本章将通过系统全景分析、进程/线程性能分析以及热点函数分析功能,对业务中使用python进行字符串拼接的接口进行性能分析,并根据分析结果进行优化修改,从而实现使用python进行字符串拼接性能增强。

实操过程需要使用鲲鹏平台环境,开发者请继续阅读本章节。

环境部署

如果开发者选择使用自备的鲲鹏平台环境完成课程学习,则需要确保平台环境与如下环境要求保持一致。

硬件要求:

项目说明
CPUKunpeng 920

操作系统要求:

项目版本下载地址
OpenEuler20.03https://repo.openeuler.org/openEuler-20.03-LTS-SP3/

软件下载地址:

项目版本下载地址
DevKit性能分析工具23.0.T20https://www.hikunpeng.com/developer/devkit-new-download

测试demo下载地址:

项目分支下载地址
devkitdemomain https://github.com/kunpengcompute/devkitdemo/archive/refs/heads/main.zip

参照部署指导完成工具部署即可。

使用DevKit性能分析工具进行程序热点分析

1.  python3执行demo

进入“devkitdemo-main/Hyper_tuner/testdemo/Python拼接字符串的性能调优实践”目录,该目录下放置了python拼接字符串的demo,运行time python3 concatenate_string.py string_plus,该接口中使用“+”在for循环中拼接字符串,该demo耗时约11s

2. 进行全景分析操作

3. 查看分析结果

系统性能数据显示CPU负载高。


4. 创建进程线程分析任务


5. 查看进程分析结果

查看进程性能数据,CPU使用率也比其他进程高。


6. 创建应用的热点函数分析任务

由于python3不在工具默认的路径中,首先配置python3的目录到应用程序路径配置项中。


进行路径配置。

再次创建热点函数分析任务。

7. 查看热点函数分析结果

查看总览页面的Top 10热点调用栈,其中memcpy实现内存中复制,__libc_realloc即malloc函数,用来实现内存的申请及分配,它们消耗了较多的CPU资源。

8. 性能瓶颈分析

综合以上的分析,Python中的string是不可变对象,循环中使用+进行大量字符串拼接时,会频繁的进行内存的申请、分配以及字符串的复制,导致性能低下。

9. 性能瓶颈优化

将代码进行修改,使用join拼接字符串,重复以上操作步骤,查看分析结果。

注意运行参数修改为string_join。

10. 调优结果

系统全景分析任务显示,内存平均使用率降低,持续时间缩短。


再次使用进程线程分析,查看分析结果CPU使用率降低。

再次使用热点函数分析,查看分析结果。

应用热点函数分析任务显示,运行时长降低到之前一半,__libc_realloc不再是TOP热点函数。


11. 调优总结

字符串拼接方式运行时长
使用“+”拼接10.371s
使用“join”拼接3.475s

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