火焰图(flame graph)是性能分析的利器。本文介绍它的基本用法。
perf 命令
让我们从 perf 命令(performance 的缩写)讲起,它是 Linux 系统原生提供的性能分析工具,会返回 CPU 正在执行的函数名以及调用栈(stack)。
通常,它的执行频率是 99Hz(每秒99次)
,如果99次都返回同一个函数名,那就说明 CPU 这一秒钟都在执行同一个函数,可能存在性能问题。
$ sudo perf record -F 99 -p 13204 -g -- sleep 30
上面的代码中,perf record表示记录,-F 99表示每秒99次,-p 13204是进程号,即对哪个进程进行分析,-g表示记录调用栈,sleep 30则是持续30秒。
运行后会产生一个庞大的文本文件。如果一台服务器有16个 CPU,每秒抽样99次,持续30秒,就得到 47,520 个调用栈,长达几十万甚至上百万行。
为了便于阅读,perf record命令可以统计每个调用栈出现的百分比,然后从高到低排列。
$ sudo perf report -n --stdio
这个结果还是不易读,所以才有了火焰图。
火焰图的含义
火焰图是基于 perf 结果产生的 SVG 图片,用来展示 CPU 的调用栈。
y 轴表示调用栈
,每一层都是一个函数。调用栈越深,火焰就越高,顶部就是正在执行的函数,下方都是它的父函数。
x 轴表示抽样数
,如果一个函数在 x 轴占据的宽度越宽,就表示它被抽到的次数多,即执行的时间长。注意,x 轴不代表时间,而是所有的调用栈合并后,按字母顺序排列的。
火焰图就是看顶层的哪个函数占据的宽度最大。只要有"平顶"(plateaus),就表示该函数可能存在性能问题。
颜色没有特殊含义,因为火焰图表示的是 CPU 的繁忙程度,所以一般选择暖色调。
浏览器的火焰图
Chrome 浏览器可以生成页面脚本的火焰图,用来进行 CPU 分析。
打开开发者工具,切换到 Performance 面板。然后,点击"录制"按钮,开始记录数据。这时,可以在页面进行各种操作,然后停止"录制"。
这时,开发者工具会显示一个时间轴。它的下方就是火焰图。
浏览器的火焰图与标准火焰图有两点差异:它是倒置的(即调用栈最顶端的函数在最下方);x 轴是时间轴,而不是抽样次数。
转载
http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/09/flame-graph.html