熟悉我的朋友可能知道，我是打中间件比赛出身，硕士一直在做分布式的东西，毕业后去了行业内比较大的厂做相对底层的东西，分布式数据库研发与性能优化。在追求极致性能的场景下，了解你的程序运行过程中cpu在干什么很重要，火焰图就是一种非常直观的展示cpu在程序整个生命周期过程中时间分配的工具。

关于火焰图介绍的文章其实比较多了，本文意在将这有点复杂的东西用最容易上手的方式介绍给大家。本文的所有代码都在Centos7.6的系统上执行过，如果有朋友发现在你的机器上执行不了也辛苦一定给我留言，这篇文章的方法也是我将来要反复要用的，任何错误和纰漏都是在坑我自己。

火焰图是什么：

#include <stdio.h>
void foo(){
    int i,j;
    for(i=0;i<1000;i++)
        j+=2;
}
int main(void) {
    int i;
    for(i=0;i<100000000;i++){
        foo();
    }
    return 0;
}

以上是一段很简单的c语言程序和与其对应的火焰图（程序用的别人的，图是我自己生成的，侵删），可以认为火焰图横轴代表程序运行的时间，上方重叠长条的就是调用栈。火焰图的颜色没有任何意义，主要要看的是某一层调用栈的时间占比。

比如对于图中的例子我们想看foo函数是否存在性能问题，我们就要首先去思考foo函数的这个绿色长条相对比在a.out这个进程的棕色长条的比例，这个图中的比例大概在95%以上，如果觉得这个比例比我们预期偏大，那么我们就可以针对性的去优化foo这个函数，看看为什么占用这么高比例的cpu时间，有没有提高这个函数的性能。

绘制火焰图的一般过程是先对程序进行profiling，你可以理解以高频率不断去打印程序的调用堆栈，然后对调用栈文件进行可视化。下面不废话，分C和Java介绍如何操作。

C/C++语言火焰图绘制

对于C/C++语言来说最常用的profiling工具是perf和systemtap。本着最易上手的原则，这里使用perf，安装简单，有些系统直接会自带。可视化工具本文选择FlameGraph，没办法，brendangregg大神实在太厉害，想要深入掌握各种profiling、性能分析技巧，这位大神以后还会经常打交道。

直接上代码，CentOS7.6系统：

#准备工作：安装git， perf，并clone可视化工具
yum install git
yum install perf
git  clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git

#修改系统参数
echo 1 > /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid
echo 0 > /proc/sys/kernel/kptr_restrict

我当时以root用户运行，所以没有加sudo，实际执行的时候可能需要超级用户权限。修改的两个系统参数主要是开放perf权限，如果你是在root用户下执行，可以不用改；如果想以普通用户运行perf就一定要更改，我这里只是给出一个可用的例子，这两个参数的其他取值高级用户们可以自行探索。

# 开始绘制火焰图
perf record -p 14975 -g -- sleep 30
perf script | FlameGraph/stackcollapse-perf.pl | FlameGraph/flamegraph.pl > process.svg

首先说下执行这两条perf条件的必要条件：1）必须有已经运行的C进程；2）安装了FlameGraph工具，且这个文件夹在当前目录下。

第一条命令中的14975在运行时替换为你的进程号(pid), 30代表你监测性能的持续时间，单位是s，可以视情况更改。执行这条命令后会持续监测pid为14975的进程30s，然后在当前目录生成perf.data的检测文件。perf命令还有很多用法，高级用户可以-h自行探索。这里给出一些常用的,默认每秒99次profiling，如果想要更精确的结果可以用-F参数指定更高的频率，如果想检测所有进程的情况，可以去掉-p $pid参数，添加-a参数。

注意指定-p $pid的时候，这个进程号对应的进程必须是真实的，不然运行这个命令会报错，而不是生成空文件。

第二条命令就是生成火焰图结果为process.svg，这种矢量图文件直接拖到浏览器里就可以打开查看，点击某个长条的时候会放大，点击左上角的reset zoom会恢复到原来大小。

Java火焰图绘制

Java（包括其他语言的进程），你直接用profiling C的那套程序去做也能绘出图来，但大概率是满屏的Unknown，perf无法理解JVM那套符号链接，所以没法打印出有意义的堆栈，这里给出一套对Java有效的火焰图生成方法。

推荐一个开源项目，里面是各种用于java做profiling的工具，https://github.com/jvm-profiling-tools 我们选用里面的async-profiler工具，这个是因为有段时间在用java11，async-profiler相比于其他几个工具对java11支持的更好一些；

准备工作：

1、安装jdk，配置JAVA_HOME，每个人有自己的java路径，这里不给出统一代码；

2、执行以下代码安装必要工具：

# 安装perf git和async-profiler和可视化工具
yum install perf
yum install git
git clone https://github.com/jvm-profiling-tools/async-profiler.git
git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git

#修改内核参数
echo 1 > /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid
echo 0 > /proc/sys/kernel/kptr_restrict

与C的流程一致，如果你以root运行可以不修改内核参数，如果以其他用户生成火焰图，需要修改内核参数

对指定进程进行profiling:

cd async-profiler
./profiler.sh -d 20 -o collapsed -f /home/gaia/trace.txt 236577

其中20是采集时间，单位是秒， collapsed是采集规范，-f后面的是生成的采集文件的路径，23577对应要profiling的进程号。
生成火焰图：

FlameGraph/flamegraph.pl --colors=java /home/gaia/trace.txt > /home/gaia/test.svg

/home/gaia/trace.txt代表第一步生成的数据采集文件的地址，/home/gaia/test.svg代表生成的矢量图地址，直接通过浏览器打开svg文件就可以看到火焰图。

原文链接：https://blog.csdn.net/u013970710/article/details/106165523