Go语言中获取系统CPU使用率的专业指南

go get github.com/c9s/goprocinfo/linux

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "time"

    "github.com/c9s/goprocinfo/linux"
)

// CPUStatsSnapshot 结构体用于存储某个时间点的CPU统计快照
type CPUStatsSnapshot struct {
    Total uint64
    Idle  uint64
}

// getCPUStatsSnapshot 获取当前CPU的统计快照
func getCPUStatsSnapshot() (CPUStatsSnapshot, error) {
    stat, err := linux.ReadStat("/proc/stat")
    if err != nil {
        return CPUStatsSnapshot{}, fmt.Errorf("读取 /proc/stat 失败: %w", err)
    }

    // 对于系统总体的CPU使用率，我们关注第一个CPUStats (通常是 "cpu")
    if len(stat.CPUStats) == 0 {
        return CPUStatsSnapshot{}, fmt.Errorf("未找到CPU统计信息")
    }

    cpuStat := stat.CPUStats[0] // 索引0通常代表所有CPU的汇总

    // 计算总的CPU时间
    total := cpuStat.User + cpuStat.Nice + cpuStat.System + cpuStat.Idle +
        cpuStat.IOWait + cpuStat.IRQ + cpuStat.SoftIRQ + cpuStat.Steal +
        cpuStat.Guest + cpuStat.GuestNice

    // 计算空闲时间 (Idle + IOWait)
    idle := cpuStat.Idle + cpuStat.IOWait

    return CPUStatsSnapshot{Total: total, Idle: idle}, nil
}

// calculateCPULoad 计算CPU负载百分比
func calculateCPULoad(prev, curr CPUStatsSnapshot) float64 {
    totalDelta := float64(curr.Total - prev.Total)
    idleDelta := float64(curr.Idle - prev.Idle)

    if totalDelta == 0 {
        return 0.0 // 避免除以零
    }

    // CPU使用率 = (总时间变化 - 空闲时间变化) / 总时间变化 * 100
    usage := (totalDelta - idleDelta) / totalDelta * 100.0
    return usage
}

func main() {
    fmt.Println("开始监控CPU使用率...")

    // 第一次采样
    prevStats, err := getCPUStatsSnapshot()
    if err != nil {
        log.Fatalf("获取初始CPU统计失败: %v", err)
    }

    // 等待一段时间进行第二次采样
    time.Sleep(1 * time.Second)

    // 第二次采样
    currStats, err := getCPUStatsSnapshot()
    if err != nil {
        log.Fatalf("获取当前CPU统计失败: %v", err)
    }

    // 计算CPU使用率
    cpuLoad := calculateCPULoad(prevStats, currStats)
    fmt.Printf("当前系统CPU使用率: %.2f%%\n", cpuLoad)

    // 持续监控示例 (每秒更新)
    fmt.Println("\n持续监控CPU使用率 (按Ctrl+C退出)...")
    for {
        time.Sleep(1 * time.Second) // 每秒采样一次

        prevStats = currStats // 将当前采样作为下一次的“上一次”
        currStats, err = getCPUStatsSnapshot()
        if err != nil {
            log.Printf("获取CPU统计失败: %v", err)
            continue
        }

        cpuLoad = calculateCPULoad(prevStats, currStats)
        fmt.Printf("CPU使用率: %.2f%%\n", cpuLoad)
    }
}