perf 分析java程序

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mob64ca12e01b7d 2024-01-02 06:05:17 ©著作权

文章标签 Java java 函数调用 文章分类 Java 后端开发

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perf 是一个性能分析工具，可以用于分析各种编程语言的程序性能，包括 Java。在本文中，我们将介绍如何使用 perf 分析 Java 程序，并给出一些示例代码。

什么是 perf？

perf 是一个 Linux 性能分析工具，它可以对程序的 CPU 使用率、内存使用率、函数调用等进行统计和分析。使用 perf 可以帮助开发人员找到程序的性能瓶颈，从而进行优化。

perf 的使用非常灵活，可以通过命令行参数来指定要分析的程序、采样间隔、输出格式等。在本文中，我们将重点介绍如何使用 perf 分析 Java 程序。

安装 perf

perf 是 Linux 内核的一部分，因此在大多数 Linux 发行版中都已经预装了 perf。如果你的系统没有安装 perf，可以使用以下命令来安装：

sudo apt-get install linux-tools-common

使用 perf 分析 Java 程序

要使用 perf 分析 Java 程序，我们首先需要将程序编译成可执行文件。在 Java 中，我们可以使用 javac 命令将 Java 源文件编译成字节码文件（.class），然后使用 java 命令来执行字节码文件。

在执行 Java 程序时，我们可以使用 -XX:+PreserveFramePointer 参数来保留函数调用栈信息，这样 perf 在分析时可以更准确地统计函数调用关系。

以下是一个简单的 Java 程序示例：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
        foo();
    }

    public static void foo() {
        System.out.println("This is foo.");
        bar();
    }

    public static void bar() {
        System.out.println("This is bar.");
    }
}

接下来，我们可以使用以下命令来编译和执行该程序：

javac HelloWorld.java
java -XX:+PreserveFramePointer HelloWorld

使用 perf 进行分析

要使用 perf 进行分析，我们可以使用 perf record 命令来记录程序的性能数据，然后使用 perf report 命令来生成报告。

以下是使用 perf 分析上述 Java 程序的示例：

sudo perf record -F 99 -g java -XX:+PreserveFramePointer HelloWorld
sudo perf report

在上述命令中，我们使用 -F 参数来指定 perf 的采样频率，这里设为 99 Hz。-g 参数用于采集函数调用关系，java -XX:+PreserveFramePointer HelloWorld 是要分析的 Java 程序的命令。

结果分析

perf report 会生成一个交互式的报告，其中包含了程序的各种性能统计数据，如 CPU 使用率、内存使用率、函数调用栈等。

以下是 perf report 的示例输出：

#函数调用关系
Total Lost Samples: 0
Samples: 2K of event 'cycles:u', Event count (approx.): 142328000
Children  Self  Command  Shared Object        Symbol
+   92.90%     0.00%  HelloWorld  HelloWorld          [.] bar
+   92.90%     0.00%  HelloWorld  HelloWorld          [.] foo
+   92.90%     0.00%  HelloWorld  HelloWorld          [.] main

在上述输出中，我们可以看到函数调用关系，以及每个函数自身的 CPU 使用率。可以看到，在我们的示例中，函数 bar、foo 和 main 的 CPU 使用率都非常高。