1 火焰圖介紹

性能調(diào)優(yōu)利器：火焰圖與《性能之巔》學(xué)習(xí)筆記之火焰圖 其之一都提到了《性能之巔》。

火焰圖（Flame Graph）是由 Linux 性能優(yōu)化大師 Brendan Gregg 發(fā)明的东揣，和所有其他的 profiling 方法不同的是嘶卧，火焰圖以一個(gè)全局的視野來看待時(shí)間分布，它從底部往頂部侦铜，列出所有可能導(dǎo)致性能瓶頸的調(diào)用棧钟鸵。(摘自性能調(diào)優(yōu)利器：火焰圖)

如何分析生成的火焰圖（摘自《性能之巔》學(xué)習(xí)筆記之火焰圖 其之一）:
● 火焰圖頂部顯示了采樣過程中on CPU的方法棺耍。對(duì)CPU profiles，這些方法直接占用cpu資源俊卤。對(duì)于其他的profile害幅，這些方法導(dǎo)致了相關(guān)的內(nèi)核事件。
● 在火焰圖頂部尋找“高原”狀的方法狠怨，位于頂部的某個(gè)很寬的方法，表示其在采樣中大量出現(xiàn)棍苹。對(duì)于CPU profiles茵汰，這意味著這個(gè)方法經(jīng)常在CPU上運(yùn)行蹂午。
● 自頂向下看顯示了調(diào)用關(guān)系，上邊的方法被其下方的方法調(diào)用奥洼，以此類推晚胡。快速的從上往下瀏覽可以理解某個(gè)方法為什么被調(diào)用瓷患。
● 自底向上看顯示了代碼邏輯遣妥，提供了程序的全局視圖箫踩。底部的方法會(huì)調(diào)用其頂部的多個(gè)方法，以此類推锦担。自底向上看可以看到代碼的分支形成的多個(gè)小型的“塔尖”吱韭。
● box的寬度可以用來比較理盆，更寬的box意味著在采樣結(jié)果中更多的比例凑阶。
● 對(duì)于cpu profiles 來說，如果a方法比b方法寬姨俩，有可能是因?yàn)閍方法本身執(zhí)行需要使用比b方法更多的cpu。也有可能是a方法被調(diào)用的次數(shù)比b方法更頻繁调窍。采樣的最終結(jié)果并不能體現(xiàn)一個(gè)方法被調(diào)用多少次邓萨，所以這兩種情況都有可能菊卷。
● 如果一個(gè)方法頂部出現(xiàn)了兩個(gè)“大塔尖”，導(dǎo)致火焰圖中出現(xiàn)一個(gè)“大分叉”歉甚，這樣的方法很值得研究扑眉。兩個(gè)“塔尖”可能是被調(diào)用的兩個(gè)子方法腰素，也可能是條件語句的兩個(gè)不同分支。

2 性能分析

接下來以某微服務(wù)為例咧虎，來實(shí)際看一下如何優(yōu)化程序的性能计呈。

2.1 on-cpu 火焰圖

使用 arthas profiler 可以生成 on-cpu 火焰圖：

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$profiler start -e cpu

1.1.JPG

分析：addIotdaData 方法中大部分時(shí)間都用于日志打印捌显，結(jié)合代碼查看，發(fā)現(xiàn)每接收到一條數(shù)據(jù)都打印了日志理肺，因此在日志打印上占用了較多的 CPU妹萨。

1.2.JPG

分析：addIotdaData 上使用了兩次 aop炫欺，大約占用了12%左右的 CPU品洛。

2.2 off-cpu 火焰圖

使用 arthas profiler 可以生成 off-cpu 火焰圖：

$profiler start -e lock

3.1.JPG

分析：絕大部分等待時(shí)間都是在 pulsar 的 producer 中，結(jié)合代碼查看帽揪，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)使用的是同步的方式转晰。

2.3 Hot/Cold 火焰圖

使用 arthas profiler 可以生成 Hot/Cold 火焰圖：

$profiler start -e wall

4.1.JPG

cacheToken 耗時(shí) 10%，結(jié)合業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)防嗡，這部分邏輯是不需要的蚁趁，可優(yōu)化实胸。

5.png

6.JPG

分析：tomcat 中非業(yè)務(wù)處理部分的耗時(shí)約為 30%庐完，比實(shí)際業(yè)務(wù)處理的耗時(shí)(25%)還要多，因此考慮使用更高性能的 web 容器淆党，比如 netty讶凉。

使用 arthas profiler 可以生成內(nèi)存火焰圖：

$profiler start -e alloc

7.2.JPG

分析：未發(fā)現(xiàn)有內(nèi)存泄露的現(xiàn)象懂讯。

3 性能測(cè)試

性能測(cè)試的四個(gè)主要指標(biāo)：

響應(yīng)時(shí)間：指應(yīng)用系統(tǒng)從發(fā)出請(qǐng)求開始到收到最后響應(yīng)數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間褐望。響應(yīng)時(shí)間是系統(tǒng)最重要的性能指標(biāo)，直觀的反映了系統(tǒng)的“快慢”实蔽。
并發(fā)數(shù)：系統(tǒng)能夠同時(shí)處理請(qǐng)求的數(shù)目减宣，這個(gè)數(shù)字也反映了系統(tǒng)的負(fù)載特性。對(duì)于網(wǎng)站而言贼邓，并發(fā)數(shù)即系統(tǒng)并發(fā)用戶數(shù)塑径，指同時(shí)提交請(qǐng)求的用戶數(shù)目填具，于此相對(duì)應(yīng)，還有在線用戶數(shù)（當(dāng)前登錄系統(tǒng)的用戶數(shù)）和系統(tǒng)用戶數(shù)（可能訪問系統(tǒng)的總用戶數(shù)）誉简。
吞吐量：指單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)處理的請(qǐng)求的數(shù)量盟广，體現(xiàn)件系統(tǒng)的處理能力筋量。對(duì)于網(wǎng)站，可以用“請(qǐng)求數(shù)/秒”或是“頁(yè)面數(shù)/秒”來衡量肋拔，也可以用“訪問人數(shù)/天”或是“處理的業(yè)務(wù)數(shù)/小時(shí)”等來衡量呀酸。TPS（每秒事務(wù)數(shù)）也是吞吐量的一個(gè)指標(biāo)性誉，此外還有 HPS（每秒 HTTP 請(qǐng)求數(shù)），QPS（每秒查詢數(shù)）等爆存。
吞吐量 = ( 1000 / 響應(yīng)時(shí)間 ms ) × 并發(fā)數(shù)
性能計(jì)數(shù)器：是描述服務(wù)器或操作系統(tǒng)性能的一些數(shù)據(jù)指標(biāo)蝗砾。包括 System Load悼粮、對(duì)象與線程數(shù)、內(nèi)存使用菜循、CPU 使用申尤、磁盤與網(wǎng)絡(luò) I/O 等指標(biāo)衙耕。這些指標(biāo)也是系統(tǒng)監(jiān)控的重要參數(shù)橙喘，對(duì)這些指標(biāo)設(shè)置報(bào)警閥值胶逢，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)性能計(jì)數(shù)器超過閥值的時(shí)候初坠，就向運(yùn)維和開發(fā)人員報(bào)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理系統(tǒng)異常锁保。

上述內(nèi)容摘自：性能壓測(cè)的時(shí)候南誊，隨著并發(fā)壓力的增加抄囚，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間和吞吐量如何變化

不同并發(fā)下的性能表現(xiàn)：

8.png

分析：200并發(fā)情況下，TPS與Response Time都比較穩(wěn)定穴亏，300并發(fā)時(shí)重挑，性能下降的比較厲害谬哀，250并發(fā)時(shí)，性能開始下降且變得不穩(wěn)定谦屑。因此可以認(rèn)為篇梭，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定支持的并發(fā)數(shù)在200左右恬偷，TPS在1800左右，響應(yīng)時(shí)間在50ms左右坦康。