性能分析(2)- 应用程序 CPU 使用率过高案例
性能分析小案例系列,可以通过下面链接查看哦
https://www.cnblogs.com/poloyy/category/1814570.html
系统架构背景
- 其中一台用作 Web 服务器,来模拟性能问题
- 另一台用作 Web 服务器的客户端,来给 Web 服务增加压力请求
- 使用两台虚拟机(均是 Ubuntu 18.04)是为了相互隔离,避免交叉感染
VM2 运行 ab 命令,初步观察 Nginx 性能
简单介绍 ab 命令
- ab(apache bench)是一个常用的 HTTP 服务性能测试工具
- 可以向目标服务器并发发送请求
运行 ab 命令
并发 10 个请求测试 VM1 的 Nginx 性能,总共测试 100 个请求
ab -c -n http://172.20.72.58:10000/
从 ab 的输出结果可以看到,Nginx 能承受的每秒平均请求数只有 14.73(这也太辣鸡了吧)
那到底是哪里出了问题呢
接下来,我们将通过 top、perf 来再次观察一波啥问题
深入分析
长时间运行 ab 命令
并发 10 个请求测试 VM1 的 Nginx 性能,总共测试 10000 个请求
ab -c -n http://172.20.72.58:10000/
VM1 终端运行 top 命令
输入后,按1,查看每个 CPU 的使用率
- 系统中有几个 php-fpm 进程的 CPU 使用率加起来接近 200%
- 而每个 CPU 的用户使用率(us)也已经超过了 96%,接近饱和
- 结论:正是用户空间的 php-fpm 进程,导致 CPU 使用率骤升
分析 php-fpm 进程到底是因为哪个函数导致了 CPU 使用率升高
在 VM1 终端运行 perf 命令
perf record -g -p
- record:录制的意思
- -g:开启调用关系分析
- -p:指定 php-fpm 的进程号84408
录制约 30s 后,ctrl+c 终止进程,然后可以在当前目录下看到 perf.data 文件
然后执行下面命令,分析报告(perf.data)
perf report
按方向键可上下切换,有+的按回车键可以展开
可以看到,最终是关系到 sqrt 和 add_function 这两个函数
查看 Nginx 应用的源码,找到问题根源
找到 sqrt 函数
grep sqrt -r app/
原来只有 sqrt 函数在 app/index.php 文件中调用了
找到 add_function 函数
grep add_function -r app/
会发现找不到,因为 add_function 是 PHP 内置函数
查看 index.php 源码
<?php
// test only.
$x = 0.0001;
for ($i = 0; $i <= 1000000; $i++) {
$x += sqrt($x);
} echo "It works!"
可以看到,这里有一个循环很多次的代码段
解决方法
找到问题的根源,就可以快速解决了,删除循环代码块
<?php echo "It works!"
perf 拓展
其实有一条命令更方便查看函数
perf top -g -p 84408
那为啥我要用 perf record 然后再用 perf report 呢
因为如果没有 perf 源码的话,是无法读取到 php 的函数,只会显示一堆十六进制码
修复问题后,验证 Nginx 性能是否有所变化
VM2 终端再次运行 ab 命令
ab -c 10 -n 10000 http://172.20.72.58:10000/
可以看到每秒请求数突飞猛进的升到 2500
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