Go 성능 최적화 가이드

바르틀로미에 플로트카 지음 | Golang Korea 옮김

디코딩 2023년 09월 18일 출간 종이책 : 2023년 09월 05일 출간

작품소개

책소개

기술 발전과 빠른 시장 변화, 늘어나는 시스템 복잡성으로 인해 개발자들은 ‘소프트웨어 효율성’이라는 불편한 주제를 피하곤 한다. 그러나 개발 비용을 줄이고 비즈니스에서 성공하려면 관찰 가능성에 기반한 성능 최적화가 필수다. 이 책은 어떤 개발자라도 소프트웨어 효율성을 효과적으로, 전문적으로 쉽게 다루도록 돕는 데 초점을 맞추었다. 이를 위해 필자는 더 빠른 시스템 성능을 구현하고 더 적은 자원을 소모하는 데 필요한 도
구와 지식을 구체적으로 제공한다.

목차

Chapter 1 소프트웨어 효율성이 중요한 이유
1.1 성능의 뒷면
1.2 효율성에 관한 일반적인 오해
1.3 코드의 성능을 끌어올리는 열쇠
1.4 마치며

Chapter 2 효율적인 Go 언어
2.1 Go에 대해 알아야 할 기본 사항들
2.2 고급 언어 요소
2.3 Go는 정말 빠를까?
2.4 마치며

Chapter 3 효율성 완전 정복
3.1 낭비 제거 이상의 최적화는 제로섬 게임
3.2 최적화 작업의 어려움
3.3 목표에 대한 확실한 이해
3.4 효율성 문제에 대처하는 태도
3.5 최적화 설계 수준들
3.6 효율성 인식 개발 절차
3.7 마치며

Chapter 4 Go의 CPU 자원 사용법
4.1 최신 컴퓨터 구조의 CPU
4.2 어셈블리어
4.3 Go 컴파일러 이해
4.4 CPU와 메모리 벽 문제
4.5 스케줄러
4.6 언제 동시성을 사용할 것인가?
4.7 마치며

Chapter 5 Go의 메모리 자원 사용법
5.1 메모리 관련성
5.2 메모리 문제 유무 파악
5.3 물리적 메모리
5.4 운영체제 메모리 관리
5.5 Go 메모리 관리
5.6 마치며

Chapter 6 효율성 관찰 가능성
6.1 관찰 가능성
6.2 [예시] 레이턴시 계측
6.3 효율성 메트릭의 의미 체계
6.4 마치며

Chapter 7 데이터 기반 효율성 평가
7.1 복잡도 분석
7.2 벤치마킹의 기술
7.3 실험의 신뢰성
7.4 벤치마킹 수준
7.5 마치며

Chapter 8 벤치마킹
8.1 마이크로벤치마크
8.2 마이크로벤치마킹 팁과 트릭
8.3 매크로벤치마크
8.4 일반적인 매크로벤치마킹 워크플로
8.5 마치며

Chapter 9 데이터 기반 병목 현상 분석
9.1 효율성을 위한 근본 원인 분석
9.2 Go에서의 프로파일링
9.3 프로파일링 시그널 추출
9.4 공통 계측 프로파일링
9.5 조언과 요령
9.6 마치며

Chapter 10 최적화 예제
10.1 Sum 예제
10.2 레이턴시 최적화하기
10.3 메모리 사용량 최적화하기
10.4 동시성을 이용한 레이턴시 최적화
10.5 추가 사항: 고정관념 벗어나기
10.6 마치며

Chapter 11 최적화 패턴
11.1 일반 패턴
11. 2 ‘세 가지 R’ 최적화 방법
11.3 리소스 누수 방지
11.4 사전 할당의 중요성
11.5 배열로 인한 문제: 메모리 남용
11.6 메모리 재사용과 풀링
11.7 마치며
11.8 다음 나아갈 단계는?

APPENDIX A 레이턴시 냅킨 수학 계산

찾아보기

출판사 서평

[이 책의 핵심 내용]
이 책은 Go 언어를 단순히 효과적(Effective)으로 작성하는 것을 넘어 효율적(Efficient)으로 소프트웨어를 개발하는 방법을 알려 준다. 저자는 효율성의 의미를 정의하는 것에서부터 이야기를 시작하여, 컴퓨터 성능의 발전과 하드웨어 비용의 감소로 인해 간과하기 쉬운 최적화의 필요성과 실용적인 수행 방법에 대해 설명한다. 이 책은 개발자 기술 면접에서 자주 언급되는 시간 복잡도와 공간 복잡도 분석 수준을 넘어서, 소프트웨어의 효율성을 측정해 개선이 필요한 부분을 찾고 어떻게 유의미한 개선을 할 수 있는지와 개발 프로세스 전반에 적용할 수 있는 모범 사례들을 소개한다. 이는 Go 언어뿐만 아니라 다른 언어에도 충분히 적용 가능한 내용으로 다른 언어를 주로 사용하는 개발자에게도 유익한 내용이 될 것이다.

[이 책의 대상 독자]
 Go 또는 다른 최신 프로그래밍 언어들로 프로그램을 설계·생성·변경하려는 소프트웨어 개발자들
 데브옵스, 사이트 신뢰성 엔지니어, 시스템 관리자, 플랫폼 팀 등 소프트웨어를 운영하는 분들
 소프트웨어 효율성을 높이고 비용을 절감하려는 매니저, 프로덕트 매니저, 리더들

[이 책의 구성]
 1장: 효율성의 개념과 소프트웨어 효율성이 중요한 이유를 다룬다.
 2장: 효율성 측면에서 Go 언어를 소개한다.
 3장: 최적화를 어떻게 생각하고 접근해야 할지 설명한다. 효율성을 개선하려면 오랜 시간이 필요하지만 체계적으로 접근하면 많은 시간과 노력을 아낄 수 있다.
 4~5장: 레이턴시, CPU, 메모리 자원을 다룬다. 그리고 운영체제와 Go가 이것들을 어떻게 추상화하는지 설명한다.
 6장: 소프트웨어 최적화와 관련해 데이터 기반 의사결정의 의미를 다룬다.
 7장: 실험의 신뢰성과 복잡도 분석을 논의한다.
 8~9장: 벤치마킹과 프로파일링 기법을 설명한다.
 10~11장: 다양한 최적화 예제를 10장에서 보여 주고, 마지막 11장에서는 Go 커뮤니티에서 경험한 다양한 효율성 패턴과 기법에 대해 공부하고 요약한다.


[추천사]
『Go 성능 최적화 가이드』는 놀라우면서도 통찰력 있는 책으로, 소프트웨어 효율성에 대한 생각을 바꿔 줄 것이다. 이를 통해, 독자들은 코드를 최적화하면서 데이터에 기반한 평가를 하고, 최적화가 가능한 패턴인지 알아차리는 방법을 배울 것이다. 코드를 작성할 때 효율성을 생각하게 하고, 이를 쉽게 해내는 데 이 책이 큰 도움이 되리라 확신한다!
_사스와타 무케르지(레드헷 엔지니어)

Go 언어가 배우기 쉽고 성능도 좋다는 것은 이미 널리 알려져 있다. 이를 방증하듯, 국내에서도 Go 언어 관련 행사에 몰려드는 사람들의 수가 점점 증가하고 있다. 하지만 '쉽다'는 부분엔 동감해도 '좋다'는 부분엔 여전히 의구심을 품는 이들이 있다. 이 책에서는 Go 언어 런타임 뒤에 숨겨진 컴퓨터의 물리적 특징과 프로젝트에서 Go를 사용할 때 고려할 사항들을 살펴본다. 또한 Go로 작성된 프로그램의 성능을 측정하는 방법과 현대적인 배포 환경에서 이를 더욱 최적화하는 방법까지 안내하며 '효율적으로 더 좋은' 프로그램을 만들 수 있도록 돕는다. Go 언어를 진지한 목적으로 사용하려는 사람들에게 이 책을 적극 추천한다. 나는 Go 언어가 처음 배포될 때부터 10년 넘게 주력 언어로 Go를 사용해 왔다. Golang Korea의 오거나이저를 역임했고 현재는 42dot에서 백엔드 엔지니어로 일하며 실무에 Go 언어를 적극 사용하고 있다.
_이호민(42dot 백엔드 엔지니어, 20년 차 개발자)

『Go 성능 최적화 가이드』를 읽으면서 Go 코드의 효율성에 대한 깊이 있는 관점을 얻을 수 있었다. Go 커뮤니티에서 활동하며 많은 자료를 접해 왔지만, 이 책은 다른 책들과 차별화된 내용을 제공한다. 특히, 초보자도 이해하기 쉽게 구성되어 있어 Go 성능 최적화 방법을 습득하는 데 큰 도움이 될 것이다. Go 개발자라면 이 책을 통해 Go의 내부까지 깊이 있는 인사이트를 얻어 가길 바란다.
_한성민(Golang Korea 오거나이저, ML GDE)

작가정보

저자(글) 바르틀로미에 플로트카

바르틀로미에 (바르텍) 플로트카는 구글 시니어 소프트웨어 엔지니어(구 레드햇 수석 소프트웨어 엔지니어)이며, 현 CNCF(https://cncf.io) TAG 관찰 가능성 그룹의 기술 리드다. Go로 작성한 인기 있고 안정적인, 성능과 효율성 중심의 분산 시스템을 만드는 작업과 관련된 관찰 가능성 구현에 기여해 왔다. 프로메테우스, gRPC 에코시스템의 라이브러리를 포함한 다양한 오픈소스 프로젝트의 핵심 메인테이너다. 2017년에는 파비안 라인아르츠와 함께 타노스(https://thanos.io)라는 인기 있는 오픈소스 분산 타임시리즈 데이터베이스를 만들었다. 이 프로젝트는 저렴하면서도 효율적인 메트릭 모니터링을 지향함으로써 수백 개의 성능 및 효율성 개선을 이뤘다. 바르텍은 Go의 가독성, 신뢰성, 효율성에 깊은 관심을 기울여 왔고, 수많은 도구를 만드는 데 기여했다. 또한 블로그 포스팅과 가이드를 통해, 개발자들이 실용적이면서도 효율적인 Go 애플리케이션을 작성할 수 있도록 돕고 있다.

번역 Golang Korea

Golang Korea(고랭코리아)는 한국 Go 언어 개발자 소통과 생태계 개선을 위해 2011년에 개설된 커뮤니티로, 현재 약 7,300명의 구성원이 함께하고 있다. 고랭코리아는 디코딩과 함께 깊이 있는 Go 언어 서적을 만들기 위해 힘쓰고 있으며, Go 언어 거대 연례행사인 고퍼콘 코리아를 기획·운영하고 있다. 또한 커뮤니티의 핵심 가치에 해당하는 볼륨, 다양성, 연결을 구현하기 위해 전국을 돌아다니며 Go 언어를 알리는 ‘Go To Everywhere(전국 방방고고)’ 행사를 하며 국내 Go 언어 생태계를 개선하는 데 힘을 보태고 있다.