性能优化专题（一）Linux性能维度排查

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2023-03-13 13:19 12阅读 0赞

**目录**

1. 性能优化是什么？

2. 性能的个唯度

3. 术语

4. CPU占用过高排查

现象重现

定位方法

5. Memory内存查看

6. IO读写查看

7. Network网络

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## 1. 性能优化是什么？ ##

性能优化就是发挥机器本来的性能

## 2. 性能的个唯度 ##

*  CPU
 *  Memory
 *  IO
 *  network 网络

## 3. 术语 ##

*  吞吐量：对单位时间内完成的工作量的度量
 *  平均响应时间：提交请求和返回该请求的响应之间使用的时间
 *  TPS: Transactions per Second（每秒的事务请求数）
 *  QPS: Queries per Second（每秒的查询请求数）

> 平均响应时间越短，系统吞吐量越大
> 
> 平均响应时间越长，系统吞吐量越小
> 
> 但是，系统吞吐量越大，未必平均响应时间越短；因为在某些情况（例如，不增加任何硬件配置）吞吐量的增大，有时会把平均响应时间作为牺牲，来换取一段时间处理更多的请求

## 4. CPU占用过高排查 ##

### 现象重现 ###

CPU占用过高一般情况是代码中出现了循环调用，最容易出现的情况有几种：

*  递归调用，退出机制设计的不够合理；
 *  定时器启动过频繁；
 *  代码出现死循环

GC频繁也可能导致CPU占用过高

我用最简单的死循环来举例：

while (true){
            ...
    }

执行后用 **top **命令查看系统情况

![format_png][]

这个时候可以看到pid 21270 的进程 cpu占用率为100%

这里有一个小细节，就是总体cpu占用率却为6.8

原因是服务器为多核的，而示例代码为单线程，只会一直占用其中一核

**在top命令下，按【1】查看每个CPU的详细数据**

![format_png 1][]

假如在while 里面不断创建线程就会把整个CPU占满

while (true){
        Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
        thread.start();
    }

### 定位方法 ###

首先可以确定占用CPU的进程pid为21270

![format_png 2][]

然后按**shift + h** 可以切换成tid(线程id)

![format_png 3][]

可以看到占用cpu的tid为21318

也可以用命令\# top -H -p 21270 说明： -H 指显示线程，-p 是指定进程

或者用命令ps -mp 21270 -o THREAD,tid,time 查看pid为21270的线程

![format_png 4][]

![format_png 5][]

再将得到的tid转换成16进制

**printf %x 21318** 得到 5346

执行

**jstack -l pid > test.txt**

得到线程信息

然后再在test.txt中查找5346会看到一个nid=ox5346的异常信息

可通过vi/vim进入命令模式，从上往下查找，比如：**/5346**

![format_png 6][]

这里可以很清晰的看到是TestController类的28行有问题（此处是一个死循环），以上是一次代码导致cpu占用过高的问题排查过程，GC过于频繁也会导致CPU占用过高

## 5. Memory内存查看 ##

使用 **free -g** 查看当前内存占用情况

![20190203145604485.][]

代表有3个G的内存空间，2个G的free，其中buffers是优化我们机器读写操作，是用来承接写的一个一个块(IO读写消耗大),读用的就是cached，二者都是为了提升读写速度

使用 **top** 查看当前进程内存占用情况

![20190203152107291.][]

查看 **%MEM** 指标，当内存很大的时候，我们就要关注项目的业务内存占用了

## 6. IO读写查看 ##

使用 **iostat -dx 1** 查看每秒的IO请求

![20190203152307219.][]

![20190203160059815.][]

关键的是**%util**,12.2%相当于是1秒的12.2%的时候在做IO，通常%utils是很小的，svctm代表是功能用了多久，await是执行等待的时间，若一直读写的时候是会一直增长。若是定位问题的话，只能从业务层面去定位。并不能像CPU那样定位代码

## 7. Network网络 ##

命令 **nicstat** (需要安装)

安装步骤如下：

wget http://sourceforge.net/projects/nicstat/files/nicstat-1.92.tar.gz
    tar -zxvf nicstat-1.92.tar.gz
    sudo vim Makefile
    CFLAGS = $(COPT) -m32#将此行修改为如下：
    CFLAGS = $(COPT)
    sudo make -f Makefile install

![70][]

![70 1][]

[format_png]: /images/20230312/24bdfac248c94c3e99ef1acdbb51e56a.png
[format_png 1]: /images/20230312/11cbb01b3ca84ef7bc234a47d729bec9.png
[format_png 2]: /images/20230312/8f11e5f667d44fd29a79f005106b65fa.png
[format_png 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9ub3RlLnlvdWRhby5jb20veXdzL3B1YmxpYy9yZXNvdXJjZS9jYmE5YWYyM2E3MDI0NGYwYTBjMzQ2OWU1NWUyZjAzZS94bWxub3RlLzU0NkMyMjE4MjkyNzQ0OEQ5NTlGQThDNzhCNUZGQjhCLzc2NjM?x-oss-process=image/format,png
[format_png 4]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9ub3RlLnlvdWRhby5jb20veXdzL3B1YmxpYy9yZXNvdXJjZS9jYmE5YWYyM2E3MDI0NGYwYTBjMzQ2OWU1NWUyZjAzZS94bWxub3RlL0EyMjg2NzZFNUZGQzRDRTRCRkE0RDZERDk3QzYyQUYwLzc2ODA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 5]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9ub3RlLnlvdWRhby5jb20veXdzL3B1YmxpYy9yZXNvdXJjZS9jYmE5YWYyM2E3MDI0NGYwYTBjMzQ2OWU1NWUyZjAzZS94bWxub3RlLzI0Njg1Nzg5MjY1NTREMzZCNzNBRDRGMTE3MkY1NDczLzc2ODE?x-oss-process=image/format,png
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[70]: https://img-blog.csdn.net/20180919163657374?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNDU3NjY1/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 1]: https://img-blog.csdn.net/20180919163704634?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNDU3NjY1/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70