一、前言

profiler 命令支持生成应用热点的火焰图。本质上是通过不断的采样，然后把收集到的采样结果生成火焰图。

目前 profiler 命令还不支持在 Windows 下执行。

1
2
[arthas@18132]$ profiler list
AsyncProfiler error: Current OS do not support AsyncProfiler, Only support Linux/Mac.

二、基本使用

profiler 命令基本运行结构是 profiler action [actionArg]

2.1 参数说明

参数名称 参数说明
action 要执行的操作
actionArg 属性名模式
[i:] 采样间隔（单位：ns）（默认值：10’000’000，即10 ms）
[f:] 将输出转储到指定路径
[d:] 运行评测指定秒
[e:] 要跟踪哪个事件（cpu, alloc, lock, cache-misses等），默认是 cpu

2.2 采样

（1）启动 profiler

1
2
[arthas@44]$ profiler start
Started [cpu] profiling

默认情况下，生成的是cpu的火焰图，即event为 cpu。可以用 --event 参数来指定。

（2）获取已采集的 sample 的数量

1
2
[arthas@44]$ profiler getSamples
2

（3）查看 profiler 状态

可以查看当前 profiler 在采样哪种 event 和采样时间。

1
2
[arthas@44]$ profiler status
[cpu] profiling is running for 51 seconds

（4）停止 profiler

默认情况下，生成的格式为 svg 格式，且生成的结果保存到应用的 工作目录 下的 arthas-output 目录。

1
2
3
4
Started [cpu] profiling
[arthas@44]$ profiler stop
OK
profiler output file: /mnt/c/Users/Jitwxs/Downloads/arthas-output/20201227-214951.svg

可以通过 --file 参数来指定输出结果路径。比如：

1
2
3
[arthas@44]$  profiler stop --file ./output.svg
OK
profiler output file: ./output.svg

如果需要生成 html 格式的，可以用 --format 参数指定：

1
[arthas@44]$  profiler stop --format html

2.3 渲染

默认情况下，arthas使用3658端口，则可以打开： http://localhost:3658/arthas-output/ 查看到arthas-output目录下面的 profiler 结果，或者直接打开源文件即可。

image-20201227220120102

2.4 event 支持

在不同的平台，不同的OS下面，支持的events各有不同。可以通过 profiler list 命令查询。

2.5 恢复采样

1
[arthas@44]$ profiler resume

start和resume的区别是：start是新开始采样，resume会保留上次stop时的数据。

通过执行profiler getSamples可以查看 samples 的数量来验证。

2.6 framebuf 参数

如果遇到生成的svg图片有 [frame_buffer_overflow]，则需要增大 framebuf（默认值是 1’000’000），可以显式配置，比如：

1
[arthas@44]$ profiler start --framebuf 5000000

2.7 过滤数据

如果应用比较复杂，生成的内容很多，想只关注部分数据，可以通过 include/exclude 来过滤。比如：

1
[arthas@44]$ profiler start --include 'java/*' --include 'demo/*' --exclude '*Unsafe.park*'

include/exclude 都支持设置多个值 ，但是需要配置在命令行的最后。

2.8 指定执行时间

比如，希望 profiler 执行 300 秒自动结束，可以用 -d/--duration 参数指定：

1
[arthas@44]$ profiler start --duration 300

2.9 生成 jfr 格式结果

jfr 只支持在 start时配置。如果是在 stop 时指定，则不会生效。

1
[arthas@44]$ profiler start --file /tmp/test.jfr

file参数支持一些变量：

  • 时间戳： --file /tmp/test-%t.jfr
  • 进程ID： --file /tmp/test-%p.jfr

生成的结果可以用支持jfr格式的工具来查看。比如：

三、火焰图分析

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。

可以参考阮一峰的文章：http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/09/flame-graph.html