使用 Linux Perf 工具分析

Linux Perf 借助 JavaScript 提供您低级别程度的 CPU 分析, 本地分析以及操作系统级别的帧分析。

重要:此教程仅在 Linux 上可用。

我该怎么做?

Linux Perf 工具通常随着 linux-tools-common 工具包一起发布。借助 --perf-basic-prof--perf-basic-prof-only-functions 命令,我们可以启动一个带有支持 perf_events 的 Node.js 程序。

--perf-basic-prof :总是把结果写入一个文件(通常是 /tmp/perf-PID.map),这样做的结果便是该文件的大小会 不停地增长。如果你对此感到担心的话,可以使用 linux-perf--perf-basic-prof-only-functions

以上二者的主要区别在于 --perf-basic-prof-only-functions 的输出量更少,显然这对于生产环境下的性能分析 是可行性方案。

# Launch the application an get the PID
$ node --perf-basic-prof-only-functions index.js &
[1] 3870

然后根据预想的采集频率记录所有发生过的事件:

$ sudo perf record -F 99 -p 3870 -g

在本阶段你还可以加载一个负载测试,以便于生成更多的可靠的信息便于诊断和分析。当完成这一切之后,使用 SIGINT(Ctrl-C) 强制关闭性能分析工具即可。

perf 工具会在 /tmp 路径下生成一个文件,通常是 /tmp/perf-PID.map (上面的例子是 /tmp/perf-3870.map), 其中包含着每个函数调用的跟踪堆栈情况。

如想汇总这些数据到一起形成一个文件,请执行以下命令:

$ sudo perf script > perfs.out
$ cat ./perfs.out
node 3870 25147.878454:          1 cycles:
        ffffffffb5878b06 native_write_msr+0x6 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb580d9d5 intel_tfa_pmu_enable_all+0x35 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb5807ac8 x86_pmu_enable+0x118 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb5a0a93d perf_pmu_enable.part.0+0xd ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb5a10c06 __perf_event_task_sched_in+0x186 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb58d3e1d finish_task_switch+0xfd ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb62d46fb __sched_text_start+0x2eb ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb62d4b92 schedule+0x42 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb62d87a9 schedule_hrtimeout_range_clock+0xf9 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb62d87d3 schedule_hrtimeout_range+0x13 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb5b35980 ep_poll+0x400 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb5b35a88 do_epoll_wait+0xb8 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb5b35abe __x64_sys_epoll_wait+0x1e ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb58044c7 do_syscall_64+0x57 ([kernel.kallsyms])
        ffffffffb640008c entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44 ([kernel.kallsyms])
....

原始的输出有一些难以理解,所以通常而言,该文件被用于生成火焰图以方便查看。

Example nodejs flamegraph

为了生成火焰图,请参考生成火焰图教程,从第六步开始。

perf 并不是单为 Node.js 量身定制的分析工具,因此对于如何优化 JavaScript 代码上可能存在缺陷。 预知详情可以参考perf 输出的一些问题

其它相关的一些有用的链接帮助

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