本文转载自微信公众号《大脑是炸鱼》，作者陈建宇。转载本文请联系脑筋急转弯公众号。在类Unix系统中，我们经常使用ps命令来查看系统当前运行的进程信息。该命令为我们提供了很大的帮助，可以快速定位到某些进程的运行状态和状态。在Go语言中，有一个类似的命令工具，那就是gops[1]（GoProcessStatus）。gops是谷歌官方出品的命令行工具。它具有与ps命令类似的功能。可以查看和诊断当前系统中围棋程序的运行状态和内部情况。它在一些使用场景中有很大的意义，是一种常用的工具。.在本文中我们将对gops进行全面的使用和介绍。基本使用我们先创建一个示例工程，然后在工程根目录下执行如下模块安装命令：$goget-ugithub.com/google/gops写入如下启动代码：import(..."github.com/google/gops/agent")funcmain(){//创建并监控gopsagent，gops命令会通过连接agent读取进程信息//如果需要远程访问，可以配置agent.Options{Addr:"0.0.0.0:6060"}，否则默认只允许本地访问iferr:=agent.Listen(agent.Options{});err!=nil{log.Fatalf("agent.Listenerr:%v",err)}http.HandleFunc("/hello",func(whttp.ResponseWriter,r*http.Request){_,_=w.Write([]byte(`Go语言编程之旅`))})_:=http.ListenAndServe(":6060",http.DefaultServeMux)}示例启动代码写完后，我们启动程序，在命令行执行gops命令查看：37393725main*go1.14/private/var/folders/jm/.../b001/exe/main372571093gogo1.14/usr/local/Cellar/go/1.14/libexec/bin/go6235746131gogo1.14/usr/local/Cellar/go/1.14/libexec/bin/go38723742gopsgo1.14/Users/eddycjy/go/bin/gops6237962357maingo1。14/private/var/folders/jm/.../b001/exe/main...在上面的输出中，你很快会发现有区别，这就是为什么某行的输出中包含一个*的原因symbol如下：37393725main*go1.14/private/var/folders/jm/.../b001/exe/main实际代表Go进程，agentisincludedsoitcanenablemorepowerfuldiagnostics,includingcurrentstacktrace,Goversion,memorystatistics,etc.AttheendthereisalsoamainGoprocess,whichdoesnotcontainthe*symbol,whichmeansitisanormalTheGoprogram,thatis,noagentisembedded,canonlyusethemostbasicfunctions.常规命令gops工具包含了大量的分析命令，我们可以通过gopshelp进行查看：$gopshelpgopsisatooltolistanddiagnoseGoprocesses.Usage:gops...gops#displaysprocessinfogopshelp#displaysthishelpmessageCommands:stackPrintsthestacktrace.gcRunsthegarbagecollectorandblocksuntilsuccessful.setgcSetsthegarbagecollectiontargetpercentage.memstatsPrintstheallocationandgarbagecollectionstats.versionPrintstheGoversionusedtobuildtheprogram.statsPrintsruntimestats.traceRunstheruntimetracerfor5secsandlaunches"gotooltrace".pprof-heapReadstheheapprofileandlaunches"gotoolpprof".pprof-cpuReadstheCPUprofileandlaunches"gotoolpprof".在接下来的小节中，我们将针对几个常用的分析功能进行概要分析。查看指定进程信息$gopsparentPID:3725threads:7memoryusage:0.042%cpuusage:0.003%username:eddycjycmd+args:/var/folders/jm/pk20jr_s74x49kqmyt87n2800000gn/T/go-build943691423/b001edtime/exe5local//exeremote:127.0.0.1:59369<->:0(LISTEN)local/remote:*:6060<->:0(LISTEN)获取Go进程的概要信息，包括父PID、线程数、内存/CPU使用率、运营商的账户名、进程的启动命令行参数、启动后经过的时间、gops的代理监控信息（没有植入代理就没有这些信息）。查看调用栈信息$gopsstack3739goroutine19[running]:runtime/pprof.writeGoroutineStacks(0x1385aa0,0xc000132038,0x30,0xd0).../Users/eddycjy/go/src/github.com/google/gops/agent/agent.go:185+0x1afgithub.com/google/gops/agent.listen()/Users/eddycjy/go/src/github.com/google/gops/agent/agent.go:133+0x2bfcreatedbygithub.com/google/gops/agent。听/Users/eddycjy/go/src/github.com/google/gops/agent/agent.go:111+0x36bgoroutine1[IOwait]:internal/poll.runtime_pollWait(0x2f55e38,0x72,0x0)/usr/local/Cellar/go/1.14/libexec/src/runtime/netpoll.go:203+0x55...获取对应进程的代码调用栈信息，可用于分析调用链路。查看内存使用情况$gopsmemstats3739alloc:1.15MB(1205272bytes)total-alloc:1.15MB(1205272bytes)sys:69.45MB(72827136bytes)lookups:0mallocs:644frees:12heap-alloc:1.15MB(1205272MB63bytes)heap4(1205272MB63bytes)heap4(1205272MB63bytes)heap4(1205272MB63bytes)heap4(1205272MB63bytes)heap4(1267bytes)heap4-idle:62.05MB(65060864bytes)heap-in-use:1.61MB(1687552bytes)heap-released:62.02MB(65028096bytes)heap-objects:632...获取Go当前运行时的内存使用情况，主要是相关字段信息runtime.MemStats[2]。查看运行时信息$gopsstats3739goroutines:2OSthreads:8GOMAXPROCS:4numCPU:4获取Go运行时的基本信息，包括当前的Goroutine数、系统线程数、GOMAXPROCS值、当前系统的CPU核数。查看跟踪信息$gopstrace3739Tracingnow,willtake5secs...Tracedumpsavedto:/var/folders/jm/pk20jr_s74x49kqmyt87n2800000gn/T/trace092133110Parsingtrace...Splittingtrace...Openingbrowser.Traceviewerislisteningonhttp://127.gool。查看profile信息$gopspprof-cpu3739ProfilingCPUnow,willtake30secs...Profiledumpsavedto:/var/folders/jm/pk20jr_s74x49kqmyt87n2800000gn/T/profile563685966Binaryfilesavedto:/var/folders/jm/pk20jr_s74x49kqmyt87n2800000gn/T/binary265411413File:binary265411413Type:cpu...(pprof)$gopspprof-heap3739Profiledumpsavedto:/var/folders/jm/pk20jr_s74x49kqmyt87n2800000gn/T/profile967076057Binaryfilesavedto:/var/folders/jm/pk20jr_s74x49kqmyt87n2800000gn/T/binary904879716File:binary904879716Type:inuse_space...(pprof)与gotoolpprof作用基本一致。Howdoyou知道我是谁在学习了gops的使用之后，我们突然发现了一个问题，那就是gops如何知道哪些进程是Go相关的进程呢？如果是植入了代理的应用，可以理解为Buriedrecognitionpoints。但实际情况是没有植入agent的Go程序也被识别，这说明gops本身并不是这样实现的。考虑到植入的agent应该只是用于诊断信息的扩展，而不是识别点，那么什么是gops呢？如何找出哪些进程与Go相关？我们回到问题的前置要求。假设我们想知道哪些进程与Go有关。第一步是要知道我们当前系统中有哪些进程正在运行，这些记录在哪里？仔细想想，答案就出来了。假设是Linux相关的系统，它会按照约定的数据结构，将进程的所有相关信息写入/proc目录，所以我们有足够的疑问，gops是从/proc目录中读取相关信息，出处代码如下：funcPidsWithContext(ctxcontext.Context)([]int32,error){varret[]int32d,err:=os.Open(common.HostProc())iferr!=nil{returnil,err}deferd.Close()fnames,err:=d.Readdirnames(-1)iferr!=nil{returnil,err}for_,fname:=rangefnames{pid,err:=strconv.ParseInt(fname,10,32)iferr!=nil{continue}ret=append(ret,int32(pid))}returnret,nil}//common.HostProcfuncHostProc(combineWith...string)string{returnGetEnv("HOST_PROC","/proc",combineWith...)}上述代码中，该方法通过调用os.Open方法打开proc目录，并使用Readdirnames方法对该目录进行扫描，最终获取到所有需要的pid，最后完成其使命。返回所有pid。在确认gops是通过扫描/proc目录获取到进程信息后，我们又遇到了一个新的疑点，即gops是如何判断这个进程是Go进程的，又是如何知道它的具体版本信息的呢？代码如下：funcisGo(prps.Process)(path,versionstring,agent,okbool,errerror){...path,_=pr.Path()iferr!=nil{return}varversionInfogoversion.VersionversionInfo,err=goversion.ReadExe(路径)iferr!=nil{return}ok=trueversion=versionInfo.Releasepidfile,err:=internal.PIDFile(pr.Pid())iferr==nil{_,err:=os.Stat(pidfile)agent=err==nil}returnpath,version,agent,ok,nil}可以看出，该方法的主要作用是在扫描/proc目录得到的二进制文件地址中查找相关标识，判断是否是是一个Go程序，如果是Go程序，那么会返回进程的pid，二进制文件的名字，以及二进制文件的完整存放路径。判断的标识如下：ifname=="runtime.main"||name="main.main"{isGo=true}ifname=="runtime.buildVersion"{isGo=true}至于版本号编译Go语言后，Go编译器会在二进制文件中加入runtime.buildVersion标志，可以快速识别其Compile信息，gops正是利用了这一点。我们可以使用gdb查看Go编译出来的二进制文件的版本信息，如下：$exportGOFLAGS="-ldflags=-compressdwarf=false"&&gobuild.$gdbawesomeProject...(gdb)p'runtime.buildVersion'$1=0x131bbb0"go1.14"在上面的输出中，我们首先编译了示例工程，然后查看了gdb中的runtime.buildVersion变量，最后发现编译出来的Go程序的版本是Go1.14。但是在编译的时候需要注意一点，就是我们在编译的时候指定了exportGOFLAGS="-ldflags=-compressdwarf=false"参数。如果不指定，会出现ReadingsymbolsfromawesomeProject...(nodebuggingsymbolsfound)...done.相关的错误，会影响部分功能的使用。这是因为从Go的1.11版本开始，调试信息被压缩以减少编译后的二进制文件的大小，但是Mac上的gdb无法理解压缩后的DWARF，从而导致问题。调试时需要指定不做DWARF压缩，方便Mac上的gdb。需要注意的一点假设我们要在一些特殊场景下对Go编译出来的二进制文件进行压缩，那么我们往往会在最后使用upx工具来减小它的整体大小，命令如下：$upxawesomeProject这时候，我们会重新运行所有编译好的awesomeProject文件，这个时候需要考虑的是，gops能不能识别为Go程序呢？答案是否定的，upx压缩后的二进制文件不会被识别为Go程序，而在gopsv0.3.7版本中，由于这种加壳进程的存在，直接导致了gops命令的执行由空指针调用的恐慌（panic）。很明显，这是一个BUG。在实际环境中需要多加注意。如果你想使用gops尽量不要使用upx进行压缩。总结在本文中，我们对Google官方出品的gops的基本用法和原理进行了部分分析。如果仔细研究，你会发现gops几乎包含了大部分Go分析工具的功能，是名副其实的进程诊断工具。gops集成了大量围棋界常用的分析链，排查问题也很方便。不需要一一寻找具体的工具，只需要使用gops即可，可以根据实际情况进行更深层次的使用。了解更多。参考文献[1]gops:https://github.com/google/gops[2]runtime.MemStats:https://golang.org/pkg/runtime/#MemStats
