Linux系统火焰图以及Java火焰图

Posted 2022-12-09 深度Java

CentOS7.8

安装perf

#yum install perf

执行perf

执行perf record 命令，记录该PID的行为
#perf record -a -g -p 14851 -- sleep 30　　--30秒后退出

需要注意后面生成svg图片的所有命令要和当前perf在同一目录，不然会报错。

#perf report

安装git

#yum -y install git

下载FlameGraph

#git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git

生成火焰图

//生成脚本文件
#perf script -i perf.data &> perf.unfold                        

#./FlameGraph/stackcollapse-perf.pl perf.unfold &> perf.folded 
             
//执行完成后生成perf.svg图片，可以下载到本地，用浏览器打开 perf.svg
#./FlameGraph/flamegraph.pl perf.folded > perf.svg  

火焰图是基于 stack 信息生成的 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.
 

参考：火焰图（Flame Graphs）的安装和基本用法 - 寒冰宇若 - 博客园

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生成Java火焰图

Async-profiler是一个对系统性能影响很少的Java采样分析器，它的实现是基于HotSpot特有的API，通过这些特有的API收集堆栈跟踪和跟踪内存分配，因而其可以和OpenJDK、Oracle JDK和其他基于HotSpot JVM的Java应用在运行时协同工作。

Github项目链接地址：https://github.com/jvm-profiling-tools/async-profiler

Async-profiler可以跟踪以下类型的事件：

• CPU周期；
• 硬件和软件性能计数器，如缓存未命中、分支未命中、页面错误、上下文切换等；
• Java堆中的分配；
• 满足的锁定尝试，包括Java对象监视器和可重入锁；

支持的平台Linux / x64 / x86 / ARM / AArch64macOS / x64注意：macOS分析仅限于用户空间代码。

生成的火焰图，绿色代表用户栈，黄色代表jvm，红色代表内核；横坐标代表cpu使用的时间。例如：

参考：如何读懂火焰图？+ 实例讲解程序性能优化 - xuxh120 - 博客园