本文共 1714 字，大约阅读时间需要 5 分钟。

火焰图：性能分析的利器

作为一名开发人员，性能优化是我们每天都需要面对的挑战。CPU 使用率飙升，应用响应变慢，这些问题往往需要我们深入分析代码执行路径。传统的调试方法往往依赖主观猜测，这显然效率低下。而火焰图（Flame Graph）作为性能分析的利器，能够快速定位问题所在，让我们不再“瞎蒙”。

一、火焰图简介

火焰图是一种基于调用栈信息的可视化工具，用于展示CPU执行情况。它通过图形化的方式，直观地呈现程序执行路径，从而帮助我们快速定位性能瓶颈。

火焰图的含义

• y轴：表示调用栈深度。顶部是正在执行的函数，底部是其父函数。
• x轴：表示抽样次数。宽度越大，说明该函数执行时间越长。
• 颜色：通常使用暖色调表示CPU繁忙程度，颜色没有特别含义。
• 平顶（Plateaus）：火焰形状的稳定部分，可能是性能问题的关键区域。

二、火焰图的实战应用

1. 安装perf命令

perf是Linux系统原生性能分析工具，可以提供函数执行情况及调用栈信息。安装步骤如下：

sudo apt install linux-tools-common

安装完成后，输入以下命令查看版本：

perf -v

2. 下载 FlameGraph

从GitHub获取 FlameGraph 源码：

git clone https://github.com/brendan-gregg/flame-graph.git

3. 运行 Java 项目

准备一个简单的SpringBoot项目，放在 FlameGraph 目录下。启动项目：

java -jar springboot-hello-0.0.1-SNAPSHOT.jar

4. 运行 perf 采集数据

查看 Java 进程号

jps -l

开始采集

sudo perf record -F 99 -p 进程号 -g -- sleep 30

• -F 99：每秒采样99次。
• -p 进程号：指定目标进程。
• -- sleep 30：采集30秒。

5. 生成 SVG 火焰图

解析数据

perf script -i perf.data > perf.unfold

生成火焰图

sudo FlameGraph/stackcollapse-perf.pl perf.unfold > perf.foldedsudo FlameGraph/flamegraph.pl perf.folded > perf.svg

三、火焰图的解析

1. 火焰图的互动性

• 鼠标悬浮：显示函数名称、抽样次数及百分比。
• 点击放大：放大特定层，查看详细信息。
• 搜索功能：支持 Ctrl+F 快速定位函数。

四、红蓝分叉火焰图

红蓝分叉火焰图用于对比修改前后性能变化。通过颜色差异，快速定位性能问题。

生成红蓝分叉火焰图

sudo perf record -F 99 -a -g -- sleep 30

2. 解析并生成火焰图

sudo FlameGraph/stackcollapse-perf.pl out.folded1 > out.foldedsudo FlameGraph/difffolded.pl out.folded1 out.folded2 > diff.svg

---

五、生成 Java 堆栈火焰图

1. 下载 perf-map

git clone https://github.com/jvm-profiling-tools/perf-map-agent.git

2. 编译

cmake .make

3. 生成火焰图

sudo perf record -F 99 -ag -p 进程号 -- sleep 30./FlameGraph/jmaps

---

六、Arthas 火焰图

Arthas 是 Alibaba 开发的性能分析工具，支持火焰图生成，操作简便。

• 官网：https://github.com/alibaba/arthas
• 使用文档：https://alibaba.github.io/arthas/profiler.html

---

七、参考资料

• 英文维基百科：火焰图
• 阮一峰：如何读懂火焰图
• Linux 下用火焰图进行性能分析

转载地址：http://mlefk.baihongyu.com/