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談到讓Go程序監(jiān)控自己進程的資源使用情況，那么就讓我們先來談一談有哪些指標是需要監(jiān)控的，一般談?wù)撨M程的指標最常見的就是進程的內(nèi)存占用率、CPU占用率、創(chuàng)建的線程數(shù)。因為Go語言又在線程之上自己維護了Goroutine，所以針對Go進程的資源指標還需要加一個創(chuàng)建的Goroutine數(shù)量。

又因為現(xiàn)在服務(wù)很多都部署在Kubernetes集群上，一個Go進程往往就是一個Pod，但是容器的資源是跟宿主機共享的，只是在創(chuàng)建的時候指定了其資源的使用上限，所以在獲取CPU和Memory這些信息的時候還需要具體情況分開討論。

怎么用Go獲取進程的各項指標

我們先來討論普通的宿主機和虛擬機情況下怎么獲取這些指標，容器環(huán)境放在下一節(jié)來說。

獲取Go進程的資源使用情況使用gopstuil庫即可完成，它我們屏蔽了各個系統(tǒng)之間的差異，幫助我們方便地獲取各種系統(tǒng)和硬件信息。gopsutil將不同的功能劃分到不同的子包中，它提供的模塊主要有：

• cpu：系統(tǒng)CPU 相關(guān)模塊;
• disk：系統(tǒng)磁盤相關(guān)模塊;
• docker：docker 相關(guān)模塊;
• mem：內(nèi)存相關(guān)模塊;
• net：網(wǎng)絡(luò)相關(guān);
• process：進程相關(guān)模塊;
• winservices：Windows 服務(wù)相關(guān)模塊。

我們這里只用到了它的process子包，獲取進程相關(guān)的信息。

聲明：process 模塊需要 import "github.com/shirou/gopsutil/process"后引入到項目，后面演示的代碼會用到的os等模塊會統(tǒng)一省略import相關(guān)的信息和錯誤處理，在此提前說明。

創(chuàng)建進程對象

process模塊的NewProcess會返回一個持有指定PID的Process對象，方法會檢查PID是否存在，如果不存在會返回錯誤，通過Process對象上定義的其他方法我們可以獲取關(guān)于進程的各種信息。

p, _ := process.NewProcess(int32(os.Getpid())) 

進程的CPU使用率

進程的CPU使用率需要通過計算指定時間內(nèi)的進程的CPU使用時間變化計算出來

cpuPercent, err := p.Percent(time.Second) 

上面返回的是占所有CPU時間的比例，如果想更直觀的看占比，可以算一下占單個核心的比例。

cp := cpuPercent / float64(runtime.NumCPU()) 

內(nèi)存使用率、線程數(shù)和goroutine數(shù)

這三個指標的獲取過于簡單咱們就放在一塊說

// 獲取進程占用內(nèi)存的比例 
mp, _ := p.MemoryPercent() 
// 創(chuàng)建的線程數(shù) 
threadCount := pprof.Lookup("threadcreate").Count() 
// Goroutine數(shù)  
gNum := runtime.NumGoroutine() 

上面獲取進程資源占比的方法只有在虛擬機和物理機環(huán)境下才能準確。類似Docker這樣的Linux容器是靠著Linux的Namespace和Cgroups技術(shù)實現(xiàn)的進程隔離和資源限制，是不行的。

現(xiàn)在的服務(wù)很多公司是K8s集群部署，所以如果是在Docker中獲取Go進程的資源使用情況需要根據(jù)Cgroups分配給容器的資源上限進行計算才準確。

容器環(huán)境下獲取進程指標

在Linux中，Cgroups給用戶暴露出來的操作接口是文件系統(tǒng)，它以文件和目錄的方式組織在操作系統(tǒng)的/sys/fs/cgroup路徑下，在 /sys/fs/cgroup下面有很多諸cpuset、cpu、 memory這樣的子目錄，每個子目錄都代表系統(tǒng)當前可以被Cgroups進行限制的資源種類。

針對我們監(jiān)控Go進程內(nèi)存和CPU指標的需求，我們只要知道cpu.cfs_period_us、cpu.cfs_quota_us 和memory.limit_in_bytes 就行。前兩個參數(shù)需要組合使用，可以用來限制進程在長度為cfs_period的一段時間內(nèi)，只能被分配到總量為cfs_quota的CPU時間， 可以簡單的理解為容器能使用的核心數(shù) = cfs_quota / cfs_period。

所以在容器里獲取Go進程CPU的占比的方法，需要做一些調(diào)整，利用我們上面給出的公式計算出容器能使用的最大核心數(shù)。

cpuPeriod, err := readUint("/sys/fs/cgroup/cpu/cpu.cfs_period_us") 
 
cpuQuota, err := readUint("/sys/fs/cgroup/cpu/cpu.cfs_quota_us") 
 
cpuNum := float64(cpuQuota) / float64(cpuPeriod) 

然后再把通過p.Percent獲取到的進程占用機器所有CPU時間的比例除以計算出的核心數(shù)即可算出Go進程在容器里對CPU的占比。

cpuPercent, err := p.Percent(time.Second) 
 
// cp := cpuPercent / float64(runtime.NumCPU()) 
 
// 調(diào)整為 
 
cp := cpuPercent / cpuNum 

而容器的能使用的最大內(nèi)存數(shù)，自然就是在memory.limit_in_bytes里指定的啦，所以Go進程在容器中占用的內(nèi)存比例需要通過下面這種方法獲取

memLimit, err := readUint("/sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes") 
 
memInfo, err := p.MemoryInfo 
 
mp := memInfo.RSS * 100 / memLimit 

上面進程內(nèi)存信息里的RSS叫常駐內(nèi)存，是在RAM里分配給進程，允許進程訪問的內(nèi)存量。而讀取容器資源用的readUint，是containerd組織在cgroups實現(xiàn)里給出的方法。

func readUint(path string) (uint64, error) { 
 
v, err := ioutil.ReadFile(path) 
 
if err != nil { 
 
return 0, err 
 
} 
 
return parseUint(strings.TrimSpace(string(v)), 10, 64) 
 
} 
 
func parseUint(s string, base, bitSize int) (uint64, error) { 
 
v, err := strconv.ParseUint(s, base, bitSize) 
 
if err != nil { 
 
intValue, intErr := strconv.ParseInt(s, base, bitSize) 
 
// 1. Handle negative values greater than MinInt64 (and) 
 
// 2. Handle negative values lesser than MinInt64 
 
if intErr == nil && intValue < 0 { 
 
return 0, nil 
 
} else if intErr != nil && 
 
intErr.(*strconv.NumError).Err == strconv.ErrRange && 
 
intValue < 0 { 
 
return 0, nil 
 
} 
 
return 0, err 
 
} 
 
return v, nil 
 
} 

我在下方參考鏈接里會給出他們源碼的鏈接。