1、背景
有时候会遇到一些疑难杂症，并且监控插件并不能一眼立马发现问题的根源。这时候就需要登录服务器进一步深入分析问题的根源。那么分析问题需要有一定的技术经验积累，并且有些问题涉及到的领域非常广，才能定位到问题。所以，分析问题和踩坑是非常锻炼一个人的成长和提升自我能力。如果我们有一套好的分析工具，那将是事半功倍，能够帮助大家快速定位问题，节省大家很多时间做更深入的事情。
2、说明
本篇文章主要介绍各种问题定位的工具以及会结合案例分析问题。
3、分析问题的方法论
套用5W2H方法，可以提出性能分析的几个问题
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What-现象是什么样的
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When-什么时候发生
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Why-为什么会发生
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Where-哪个地方发生的问题
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How much-耗费了多少资源
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How to do-怎么解决问题
4、cpu
4.1 说明
针对应用程序，我们通常关注的是内核CPU调度器功能和性能。
线程的状态分析主要是分析线程的时间用在什么地方，而线程状态的分类一般分为：
a. on-CPU：执行中，执行中的时间通常又分为用户态时间user和系统态时间sys。 b. off-CPU：等待下一轮上CPU，或者等待I/O、锁、换页等等，其状态可以细分为可执行、匿名换页、睡眠、锁、空闲等状态。
如果大量时间花在CPU上，对CPU的剖析能够迅速解释原因；如果系统时间大量处于off-cpu状态，定位问题就会费时很多。但是仍然需要清楚一些概念：
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处理器
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核
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硬件线程
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CPU内存缓存
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时钟频率
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每指令周期数CPI和每周期指令数IPC
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CPU指令
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使用率
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用户时间／内核时间
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调度器
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运行队列
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抢占
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多进程
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多线程
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字长
4.2 分析工具
说明：
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uptime,vmstat,mpstat,top,pidstat只能查询到cpu及负载的的使用情况。
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perf可以跟着到进程内部具体函数耗时情况，并且可以指定内核函数进行统计，指哪打哪。
4.3 使用方式
//查看系统cpu使用情况
top
//查看所有cpu核信息
mpstat -P ALL 1
//查看cpu使用情况以及平均负载
vmstat 1
//进程cpu的统计信息
pidstat -u 1 -p pid
//跟踪进程内部函数级cpu使用情况
perf top -p pid -e cpu-clock
5、内存
5.1 说明
内存是为提高效率而生，实际分析问题的时候，内存出现问题可能不只是影响性能，而是影响服务或者引起其他问题。同样对于内存有些概念需要清楚：
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主存
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虚拟内存
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常驻内存
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地址空间
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OOM
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页缓存
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缺页
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换页
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交换空间
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交换
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用户分配器libc、glibc、libmalloc和mtmalloc
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LINUX内核级SLUB分配器
5.2 分析工具
说明：
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free,vmstat,top,pidstat,pmap只能统计内存信息以及进程的内存使用情况。
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valgrind可以分析内存泄漏问题。
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dtrace动态跟踪。需要对内核函数有很深入的了解，通过D语言编写脚本完成跟踪。
