xphrof性能分析線上部署實踐

時間  2019-11-16
標籤 xphrof 性能 分析 線上 部署 實踐 欄目 系統性能 简体版
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說明

將xhprof部署在線上環境，在特定狀況下進行性能分析，方便快捷的排查線上性能問題。php

經過參數指定及添加代碼行觸發進入性能分析，並將結果保存入MongoDB。nginx

由於xhprof對性能的影響，只部署在一臺機子上。git

環境配置

PHP 5.5.25
xhprof-0.9.4github

xhprof：git@github.com:phacility/xhprof.gitjson

核心入口文件

/PATH/xhprof/config/inject.phpbootstrap

<?php

//根據條件是否進入性能分析
if( !function_exists('xphrof_checkEnable') ){
    //返回值，ture-進入， false-不進入
    function xphrof_checkEnable($cmdName=''){
        //若是是腳本，直接進
        if( !empty($cmdName) ){
            return true;
        }

        //方法一：根據參數進
        $enable = !empty($_GET['showyourbug']) || !empty($_POST['showyourbug']);
        //方法二：根據百分比或隨機
        //$enable = rand(0, 100) === 42;

        //方法三：使用惟一性數據（ip\host\op_user）

        return $enable;
    }
}

//獲取標識請求的惟一性數據
if( !function_exists('xphrof_getUniqSign') ){

    function xphrof_getUniqSign($cmdName=''){
        //請求的標識-ip
        $clientIp = isset($_SERVER['REMOTE_ADDR']) ? $_SERVER['REMOTE_ADDR'] : php_uname('n');

        //請求的標識-路由
        $path = 'unknow';
        if( isset($_SERVER["REQUEST_URI"]) ){
            $purl = parse_url($_SERVER["REQUEST_URI"], PHP_URL_PATH);
            $path = 'http-' . (!empty($purl) ? str_replace('/','-', trim($purl, ' /')) : 'unknow');
        }else{
            $path = 'cmd-' . ( !empty($cmdName) ? str_replace('\\','-', trim($cmdName, ' \\')): 'unknow');
        }

        //嘗試從cookie中取用戶名

        //執行分析的服務器
        $hostName = php_uname('n');

        return [
            'ip' => $clientIp,
            'path' => $path,
            'hostname' => $hostName
        ];
    }
}


//主處理過程
if( !function_exists('xphrof_mainProcess') ){

    function xphrof_mainProcess($cmdName=''){

        if ( extension_loaded('xhprof') ) {

            //xhprof功能統一開關，緊急狀況下使用
            $xhprofMainSwitch = true; //true-開, false-關

            //判斷是否進入分析
            $enable = xphrof_checkEnable($cmdName);

            if ( $xhprofMainSwitch && $enable ) {

                $pathData = xphrof_getUniqSign($cmdName);

                //開始性能分析
                // XHPROF_FLAGS_NO_BUILTINS - 使得跳過全部內置（內部）函數
                // XHPROF_FLAGS_CPU - 使輸出的性能數據中添加 CPU 數據
                // XHPROF_FLAGS_MEMORY - 使輸出的性能數據中添加內存數據
                xhprof_enable( XHPROF_FLAGS_MEMORY | XHPROF_FLAGS_CPU );

                //註冊,腳本執行完或exit後執行
                register_shutdown_function(function() use ($pathData){

                    //xhprof的數據
                    $xhprofData = xhprof_disable();

                    //相應給客戶端並結束請求
                    $returnClient = -1;
                    if (function_exists('fastcgi_finish_request')) {
                        $returnClient = fastcgi_finish_request();
                    }

                    //當前環境數據及post、get數據
                    $envData = [
                        'env' => $_SERVER,
                        'get' => $_GET,
                        'post' => $_POST,
                        'return_client' => intval($returnClient)
                    ];

                    $XHPROF_ROOT = realpath(dirname(__FILE__) .'/..');
                    include_once $XHPROF_ROOT . "/xhprof_lib/utils/xhprof_lib.php";
                    include_once $XHPROF_ROOT . "/xhprof_lib/utils/xhprof_runs_mongo.php";
                    include_once $XHPROF_ROOT . "/xhprof_lib/service/MongoBaseSvc.php";
                    //加載配置文件
                    $xhprofConfig = include_once $XHPROF_ROOT . '/config/config.php';

                    $xhprofRuns = new XHProfRuns_Mongo($xhprofConfig);
                    
                    $xhprofRuns->save_run($xhprofData, $envData, $pathData);

                });
            }
        }
    }
}

//默認啓動一次-http,指定服務器纔可執行
if( function_exists('php_uname') && in_array(php_uname('n'), [
    '10.10.10.10', //測試開發服務器
    '11.11.11.11' //線上執行服務器
    ], true) ){
    xphrof_mainProcess();
}


//comand進入分析
if( !function_exists('xphrof_startProcess') ){
    function xphrof_startProcess($cmdName=''){
        xphrof_mainProcess($cmdName);
    }
}

加載入口文件方案

1. 在項目啓動的配置文件中加載服務器

//例如：bootstrap/autoload.php
/*
|--------------------------------------------------------------------------
| add xhprof config
|--------------------------------------------------------------------------
|
| inject xhprof config.
|
*/
$xhprofFile = __DIR__.'/../xhprof/config/inject.php';
if (file_exists($xhprofFile)) {
    require_once $xhprofFile;
}

2. 在項目nginx的配置中加載cookie

//在 nginx 的fastcgi配置處
set $xhprofconf "auto_prepend_file=/PATH/xhprof/config/inject.php";
fastcgi_param PHP_VALUE $xhprofconf;

觸發進入

  1. 對HTTP請求訪問時增長參數：showyourbug=1
  2. 對CLI腳本代碼中增長：xphrof_startProcess(__CLASS__);

MongoDB保存結構

解析保存xhprof_disable()返回的數據、請求的環境變量及數據。可設置過時索引保存指定時長日誌。函數

{
    "ip" : "10.10.10.10", //訪問客戶端ip
    "path" : "http-", //資源標識，http-接口請求，cmd-artisan腳本執行
    "hostname" : "machine_host_name", //執行機器名稱
    "run_id" : "5afe795c96a83", //惟一run_id
    "main" : { //總體數據
        "ct" : NumberLong(1),
        "wt" : NumberLong(36),
        "cpu" : NumberLong(0),
        "mu" : NumberLong(1856),
        "pmu" : NumberLong(672)
    },
    "xhprof_raw_data" : "a:2:{s:23:\"main()==>xhprof_disable\";a:5:{s:2:\"ct\";i:1;s:2:\"wt\";i:8;s:3:\"cpu\";i:0;s:2:\"mu\";i:840;s:3:\"pmu\";i:96;}s:6:\"main()\";a:5:{s:2:\"ct\";i:1;s:2:\"wt\";i:36;s:3:\"cpu\";i:0;s:2:\"mu\";i:1856;s:3:\"pmu\";i:672;}}", //原始數據體
    "env_data" : { //相關環境日誌
        "env" : { //$_SERVER信息
            "USER" : "nobody",
            "HOME" : "/",
            "FCGI_ROLE" : "RESPONDER",
            "SCRIPT_FILENAME" : "/PATH/public/index.php",
            ......
            "REQUEST_TIME" : NumberLong(1526626652)
        },
        "get" : { //$_GET信息
            "showyourbug" : "1"
        },
        "post" : [], //$_POST信息
        "return_client" : NumberLong(-1) //fastcgi_finish_request相應客戶端結果
    },
    "index_time" : ISODate("2018-05-18T06:57:32.000Z"), //過時索引，保留2天
    "create_time" : "2018-05-18 14:57:32" //建立時間
}

對線上性能的影響分析

測試接口post

public function getHello(){
    $ret = [
        'errno' => 0,
        'errmsg'    => 'success'
    ];
    return json_encode($ret);
}

使用ab請求

ab -n 1000 -c 100 -X 10.10.10.10:80 http://hostname/hello
ab -n 1000 -c 100 -X 10.10.10.10:80 http://hostname/hello?showyourbug=1

測試結果
批量請求對服務器影響：
| 測試類別 | Requests per second (#/sec) | 平均 | Time per request (ms) | 平均 |
| 僅測試接口 | 49.23，50.02，49.41 | 49.55 | 20.312，19.992，20.239 | 20.181 |
| 加載配置（未進入） | 46.74，45.48，45.21 | 45.81 (-8.76%) | 21.397，21.987，22.118 | 21.834 (-8.19%) |
| 加載配置（進入） | 10.72，10.48，11.46 | 10.88 (-78%) | 93.281，95.452，87.259 | 91.99 (-355.82%) |

對單個請求影響：
| 測試類別 | Time per request (ms) | 平均 |
| 僅測試接口 | 66.972，87.029，72.605 | 75.54 |
| 加載配置（未進入） | 79.183，80.728，83.101 | 81.004 (-7.23%) |
| 加載配置（進入） | 275.186，287.293，291.312 | 284.597 (-271.45%) |

結論

xhprof會影響線上性能，因此只部署到一臺線上機進行監控。

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