使用linux perf工具生成java程序火焰圖

重要參考文獻：

www.brendangregg.com/blog/2017-06-30/package-flame-graph.html

www.brendangregg.com/blog/2014-06-12/java-flame-graphs.html

Java FlameGraph（火焰圖）可以很是直觀的展現java程序的性能分析結果，方便發現程序熱點和進一步調優。本文將展現如何使用linux perf工具生成java程序的火焰圖。火焰圖大體長這個樣子：

http://www.brendangregg.com/blog/images/2014/cpu-vertx-flamegraph.svg

火焰圖的橫軸表示方法耗時百分比，某個方法佔用橫軸越長表示佔用的CPU越多，縱軸表示函數調用關係，頂端表示調用的棧頂。

linux perf是一款linux下強大的性能分析工具。學習請參考：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-perf1/index.html

http://www.brendangregg.com/perf.html

使用perf工具生成java程序的火焰圖只需兩步操做，體如今以下命令當中：

# sudo perf record -F 99 -a -- sleep 30; ./jmaps
# sudo perf script | ./pkgsplit-perf.pl | grep java | ./flamegraph.pl > out.svg

第一步使用perf record收集程序運行時的堆棧信息；

第二部使用perf script生成分析結果，最終生成的out.svg文件就是火焰圖。

上述命令中還用到了jmaps、pkgsplit-perf.pl、flamegraph.pl等腳本，這些腳本分類來自git項目https://github.com/brendangregg/FlameGraph。其中要着重說明的是jmaps腳本，該腳本的做用是獲取java程序運行時的符號表，這樣在執行perf script時才能生成有意義的堆棧信息，該腳本依賴git項目 https://github.com/jvm-profiling-tools/perf-map-agent，下載該項目成功編譯後會在out目錄下生成attach-main.jar和libperfmap.so兩個文件，這是獲取java程序運行時符號表的關鍵。打開jmaps文件，能夠看到以下代碼：

AGENT_HOME=${AGENT_HOME:-/usr/lib/jvm/perf-map-agent} # from https://github.com/jvm-profiling-tools/perf-map-agent

須要手動將AGENT_HOME替換爲剛纔編譯後的per-map-agent/out/目錄。

問題彙總：

perf-map-agent編譯失敗

perf-map-agent編譯須要cmake和JDK，請現安裝好cmake和JDK，並配置好JAVA_HOME。

執行./jmaps腳本出錯，ERROR: not root user? exiting...

這是由於當前用戶不是root, 直接註釋掉jmaps腳本中的以下代碼便可：

if [[ "$USER" != root ]]; then

     echo "ERROR: not root user? exiting..."

     exit

fi

執行./jmaps腳本出錯，chown: changing ownership of '/tmp/perf-xxx.map': Operation not permitted

將jmaps中的代碼

if [[ -e "$mapfile" ]]; then

     chown root $mapfile

     chmod 666 $mapfile

else

改成：

if [[ -e "$mapfile" ]]; then

     sudo chown root $mapfile

     sudo chmod 666 $mapfile

else

 

jmaps只能獲取正在執行的java程序的符號表

使用jmaps獲取java程序的符號表，僅限於正在運行的Java程序，一種狀況是perf record時要監測的java程序還在運行，但等到執jmaps腳本時程序已經結束，則符號表獲取會失敗。