Elixir 应用优化之旅

# Hauleth 的博客 - Scotty，我需要在三分钟内达到曲速 来源：https://hauleth.dev/post/things-about-elixir-you-probably-will-never-need/ 在我上一份较大的工作中，我参与了一个非常迷人的项目——用 Elixir 编写的 Postgres 连接池（https://github.com/supabase/supavisor）。不幸的是，由于各种原因，这个项目让我彻底精疲力竭。然而，那些没有击垮你的破事（毕竟也不是什么致命武器）反而能成为宝贵的学习经历。 我在这个项目中的大部分成就都与性能有关。这个项目包含了一个**非常**紧凑的循环，以查询处理器的形式存在，需要每秒在每个用户连接上运行数十万次。这意味着这些函数*非常*敏感，哪怕最轻微的性能变化都会影响到它。而这就是我的任务——寻找潜在的改进空间，让代码库运行得更快。 在离开 Supabase 之后，我非常喜欢这个项目（主要是作为学习平台），于是创建了自己的分支。在那里，不受项目所有业务方面的束缚，我可以纯粹专注于尽可能压榨性能。这个项目现在以 Ultravisor（https://github.com/Ultravisor/ultravisor）的形式存在——它离我希望的完成状态还很远，但我仍会时不时回去继续研究，寻找潜在的性能优化点。 这是关于我在那段旅程中所做所学的故事。 > **注意**：这是一篇回顾，所以在某些地方我的记忆可能不是最准确的。 这里我需要先做一些解释，说明 Ultravisor 如何处理数据库连接。它提供了两种运行模式： - `session`（会话模式）——用户到 Ultravisor 的每个连接都会从 Ultravisor 到数据库的连接池中获取一个连接。它在连接开始时获取一次，然后一直保持到连接结束； - `transaction`（事务模式）——连接建立时什么都不做。客户端连接到 Ultravisor 后可以无限期保持该连接，而完全不会打扰数据库。只有当用户发出请求时才会*获取*数据库连接，并且一旦查询结果返回、数据库准备好处理下一个请求时，连接就会立即归还到连接池。 虽然 `session` 模式与其他 Postgres 连接池实现不相上下，但 `transaction` 模式才是性能不足的地方，也是主要的优化重点。在整篇文章中（除非另有说明），我将讨论 Ultravisor 的 `transaction` 模式。 ## 教训：火焰图和调用追踪必不可少（https://hauleth.dev/post/things-about-elixir-you-probably-will-never-need/#lesson-flame-graphs-and-call-tracing-is-essential） 这很明显，但对任何性能优化工作来说仍是宝贵的经验。这要非常感谢 Trevor Brown（https://github.com/Stratus3D）以及他出色的项目 eFlambè（https://github.com/Stratus3D/eflambe）。它在追踪运行代码中的热点时帮了大忙。 不幸的是，这个项目最近似乎不太活跃，并且缺少一些功能，比如按给定持续时间而非函数调用次数进行监听（https://github.com/Stratus3D/eflambe/issues/48）。这可以通过简单地监听给定次数的 `handle_event/4` 函数调用，然后运行 `cat \*.bggg` 将所有文件拼接成更大的追踪文件来部分解决。这有缺点，但至少可以在 Speedoscope（https://speedoscope.app/）中使用，我也强烈推荐给任何需要进行此类优化的人。 虽然火焰图很强大，但用 eFlambè 收集它们是有代价的——它会严重影响性能。幸运的是，Erlang 有一些内置工具对性能的影响更小，其中"最现代"的是 `tprof`（https://erlang.org/doc/man/tprof.html）。这个工具非常容易使用，但不如 eFlambè 详细。不过即使有这个限制，它也能对影响性能最大的部分提供极佳的洞察，并且由于它是异步工作的，所以更容易处理长时间运行的进程，你可以"手动"决定想要追踪进程多长时间。 **总结：** 知道瓶颈在哪里对性能优化至关重要。 ## 教训：少做一点可以提升性能（https://hauleth.dev/post/things-about-elixir-you-probably-will-never-need/#lesson-doing-less-can-improve-performance） 有个显而易见的道理需要说明——什么都不做比做点什么更快。使用 `:inet.getstat/2` 调用提取给定 socket 上发送的数据量很快