34-performance-debugging

README

Módulo 34: Performance e Debugging em Go

Bem-vindo ao módulo sobre Performance e Debugging em Go! Este módulo ensina as ferramentas essenciais para analisar, otimizar e debugar programas Go.

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📚 Estrutura do Módulo

Este módulo segue o Ciclo de 4 Etapas:

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│  1. AULA PRINCIPAL                                      │
│     └─ Conteúdo técnico completo sobre pprof, trace    │
│        e Race Detector                                  │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  2. AULA SIMPLIFICADA                                   │
│     └─ Mesmos conceitos com analogias do cotidiano      │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  3. EXERCÍCIOS E REFLEXÃO                               │
│     └─ Práticas + perguntas que exigem pensamento      │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  4. PERFORMANCE E BOAS PRÁTICAS                         │
│     └─ O que fazer e não fazer, otimizações           │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

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🎯 Objetivos de Aprendizado

Ao final deste módulo, você será capaz de:

• ✅ Usar pprof para analisar performance (CPU, memória, goroutines)
• ✅ Usar trace para analisar execução e concorrência
• ✅ Usar Race Detector para encontrar data races
• ✅ Interpretar resultados de profiling
• ✅ Otimizar código baseado em dados reais
• ✅ Integrar ferramentas de debugging no workflow

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📖 Conteúdo das Aulas

Aula 1: pprof, trace e Race Detector - Ferramentas Essenciais

Arquivo: aula-01-performance-debugging-principal.md

Conteúdo técnico completo sobre:

• pprof: Profiling de CPU, memória, goroutines
• trace: Análise de execução e concorrência
• Race Detector: Detecção de data races

Aula 2: Entendendo Performance e Debugging

Arquivo: aula-02-performance-debugging-simplificada.md

Mesmos conceitos explicados com analogias:

• pprof como médico/detetive
• trace como câmera de segurança
• Race Detector como guarda de segurança

Aula 3: Exercícios e Reflexão

Arquivo: aula-03-exercicios-e-reflexao.md

Exercícios práticos:

• Identificar gargalos com pprof
• Detectar vazamentos de memória
• Analisar concorrência com trace
• Encontrar data races

Perguntas de reflexão sobre:

• Quando usar cada ferramenta
• Trade-offs de performance
• Interpretação de resultados
• Estratégias de correção

Aula 4: Performance e Boas Práticas

Arquivo: aula-04-performance-e-boas-praticas.md

O que fazer e não fazer:

• Boas práticas com pprof
• Boas práticas com trace
• Boas práticas com Race Detector
• Estratégias de otimização
• Integração com CI/CD

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🛠️ Ferramentas Necessárias

Para seguir este módulo, você precisa:

• Go 1.16+ instalado
• Navegador web (para interface do pprof e trace)
• Terminal/CLI
• Editor de código

Ferramentas opcionais (mas recomendadas):

• graphviz (para visualizações do pprof): brew install graphviz (macOS) ou apt-get install graphviz (Linux)

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🚀 Como Usar Este Módulo

1. Leia a Aula Principal

Comece lendo aula-01-performance-debugging-principal.md para entender os conceitos técnicos.

2. Leia a Aula Simplificada

Continue com aula-02-performance-debugging-simplificada.md para fixar os conceitos com analogias.

3. Faça os Exercícios

Complete os exercícios em aula-03-exercicios-e-reflexao.md:

• Execute os programas
• Colete perfis e traces
• Analise os resultados
• Responda as perguntas de reflexão

4. Estude Boas Práticas

Leia aula-04-performance-e-boas-praticas.md para aprender:

• O que fazer e não fazer
• Como integrar no workflow
• Estratégias de otimização

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📝 Exemplos Práticos

Este módulo inclui exemplos práticos que você pode executar:

Exemplo 1: CPU Profile

# Executar programa com pprof
go run examples/cpu-profile/main.go

# Em outro terminal, coletar profile
go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=10

Exemplo 2: Memory Profile

# Executar programa com vazamento
go run examples/memory-leak/main.go

# Coletar heap profile
go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/heap

Exemplo 3: Trace

# Executar programa com trace
go run examples/trace/main.go

# Abrir trace no navegador
go tool trace trace.out

Exemplo 4: Race Detector

# Executar com race detector
go run -race examples/race/main.go

# Ou testar
go test -race ./...

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🔍 Comandos Úteis

pprof

# Coletar CPU profile
go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=30

# Coletar heap profile
go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/heap

# Coletar goroutine profile
go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/goroutine

# Comandos no pprof interativo
(pprof) top          # Top funções
(pprof) top10        # Top 10 funções
(pprof) list Func    # Ver código da função
(pprof) web          # Abrir visualização
(pprof) svg          # Gerar SVG

trace

# Gerar trace
go run -trace=trace.out main.go

# Abrir trace
go tool trace trace.out

Race Detector

# Executar com race detector
go run -race main.go

# Testar com race detector
go test -race ./...

# Build com race detector (apenas para testes!)
go build -race

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📊 Estrutura de Arquivos

34-performance-debugging/
├── README.md                                    # Este arquivo
├── aula-01-performance-debugging-principal.md   # Aula técnica completa
├── aula-02-performance-debugging-simplificada.md # Aula com analogias
├── aula-03-exercicios-e-reflexao.md              # Exercícios práticos
├── aula-04-performance-e-boas-praticas.md       # Boas práticas
└── 01-exemplos.go                                # Exemplos de código

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🎓 Pré-requisitos

Antes de começar este módulo, você deve ter conhecimento de:

• ✅ Conceitos básicos de Go (variáveis, funções, structs)
• ✅ Concorrência em Go (goroutines, channels)
• ✅ Sincronização (sync.Mutex, sync.WaitGroup)
• ✅ HTTP básico (para servidor pprof)

Módulos recomendados antes deste:

• Módulo 16: Concorrência
• Módulo 17: Context
• Módulo 18: Padrões de Concorrência
• Módulo 19: Race Detection (se disponível)

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💡 Dicas Importantes

1. Sempre meça antes de otimizar: Não otimize baseado em suposições
2. Use Race Detector sempre em testes: go test -race ./...
3. Nunca use Race Detector em produção: Muito lento (2-10x)
4. Proteja pprof em produção: Use autenticação
5. Foque no top 10: As 10 funções que mais consomem são as mais importantes

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🔗 Recursos Adicionais

• Go pprof Documentation
• Go trace Documentation
• Go Race Detector
• Profiling Go Programs

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❓ Dúvidas Frequentes

P: Posso usar pprof em produção? R: Sim, mas com cuidado. Proteja com autenticação e colete apenas quando necessário.

P: Posso usar Race Detector em produção? R: Não! É muito lento (2-10x). Use apenas em desenvolvimento e testes.

P: Qual ferramenta devo usar primeiro? R: Depende do problema:

• Data race? → Race Detector
• Performance? → pprof
• Concorrência complexa? → trace

P: Como interpreto resultados do pprof? R: Foque no top 10. Funções no top consomem mais recursos. Mas interprete com contexto - nem tudo no top é problema.

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🎯 Próximos Passos

Após completar este módulo:

1. Integre as ferramentas no seu workflow de desenvolvimento
2. Adicione go test -race ao seu CI/CD
3. Pratique coletando e analisando perfis
4. Aplique em projetos reais

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Boa sorte com o aprendizado! 🚀