使用linux perf工具生成java程序火焰图

重要参考文献：

www.brendangregg.com/blog/2017-06-30/package-flame-graph.html

www.brendangregg.com/blog/2014-06-12/java-flame-graphs.html

Java FlameGraph（火焰图）能够非常直观的展示java程序的性能分析结果，方便发现程序热点和进一步调优。本文将展示如何使用linux perf工具生成java程序的火焰图。火焰图大致长这个样子：

http://www.brendangregg.com/blog/images/2014/cpu-vertx-flamegraph.svg

火焰图的横轴表示方法耗时百分比，某个方法占用横轴越长表示占用的CPU越多，纵轴表示函数调用关系，顶端表示调用的栈顶。

linux perf是一款linux下强大的性能分析工具。学习请参考：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-perf1/index.html

http://www.brendangregg.com/perf.html

使用perf工具生成java程序的火焰图只需两步操作，体现在如下命令当中：

# sudo perf record -F 99 -a -- sleep 30; ./jmaps
# sudo perf script | ./pkgsplit-perf.pl | grep java | ./flamegraph.pl > out.svg

第一步使用perf record收集程序运行时的堆栈信息；

第二部使用perf script生成分析结果，最终生成的out.svg文件就是火焰图。

上述命令中还用到了jmaps、pkgsplit-perf.pl、flamegraph.pl等脚本，这些脚本分类来自git项目https://github.com/brendangregg/FlameGraph。其中要着重说明的是jmaps脚本，该脚本的作用是获取java程序运行时的符号表，这样在执行perf script时才能生成有意义的堆栈信息，该脚本依赖git项目 https://github.com/jvm-profiling-tools/perf-map-agent，下载该项目成功编译后会在out目录下生成attach-main.jar和libperfmap.so两个文件，这是获取java程序运行时符号表的关键。打开jmaps文件，可以看到如下代码：

AGENT_HOME=${AGENT_HOME:-/usr/lib/jvm/perf-map-agent} # from https://github.com/jvm-profiling-tools/perf-map-agent

需要手动将AGENT_HOME替换为刚才编译后的per-map-agent/out/目录。

问题汇总：

perf-map-agent编译失败

perf-map-agent编译需要cmake和JDK，请现安装好cmake和JDK，并配置好JAVA_HOME。

执行./jmaps脚本出错，ERROR: not root user? exiting...

这是因为当前用户不是root, 直接注释掉jmaps脚本中的如下代码即可：

if [[ "$USER" != root ]]; then

     echo "ERROR: not root user? exiting..."

     exit

fi

执行./jmaps脚本出错，chown: changing ownership of '/tmp/perf-xxx.map': Operation not permitted

将jmaps中的代码

if [[ -e "$mapfile" ]]; then

     chown root $mapfile

     chmod 666 $mapfile

else

改为：

if [[ -e "$mapfile" ]]; then

     sudo chown root $mapfile

     sudo chmod 666 $mapfile

else

 

jmaps只能获取正在执行的java程序的符号表

使用jmaps获取java程序的符号表，仅限于正在运行的Java程序，一种情况是perf record时要监测的java程序还在运行，但等到执jmaps脚本时程序已经结束，则符号表获取会失败。