Ruby Profiler詳解之stackprof

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簡介

stackprof 是基於採樣的一個調優工具，採樣有什麼好處呢？好處就是你可以線上使用，按照內建的演算法抓取一部分資料，隻影響一小部分效能。它會產生一系列的 dump 檔案，然後你線上下分析這些檔案，從而定位出問題，google有一篇基於採樣的論文，也基本證明了採樣是可行的。而 stackprof 也是深受 google 的 perftools 的影響，採用了採樣的方式來做調優。

基本使用方法

StackProf.run(mode: :cpu, out: ‘./stackprof.dump‘) do  # 你的代碼end

這裡我們給出一段範例程式碼，來作為測試目標：

require "stackprof"class Compute  def m1    "string" * 100  end  def m2    "string" * 10000  end  def start    100_000.times do      m1      m2    end  endendStackProf.run(mode: :cpu, out: ‘./stackprof.dump‘) do  Compute.new.startend

儲存為test.rb，同時執行 ruby test.rb 就會在目前的目錄下產生 stackprof.dump 檔案，我們用 stackprof 開啟這個檔案：

stackprof stackprof.dump --text

==================================  Mode: cpu(1000)  Samples: 1793 (0.61% miss rate)  GC: 587 (32.74%)==================================     TOTAL    (pct)     SAMPLES    (pct)     FRAME      1106  (61.7%)        1106  (61.7%)     Compute#m2        98   (5.5%)          98   (5.5%)     Compute#m1      1206  (67.3%)           2   (0.1%)     block in Compute#start      1206  (67.3%)           0   (0.0%)     <main>      1206  (67.3%)           0   (0.0%)     Compute#start      1206  (67.3%)           0   (0.0%)     <main>      1206  (67.3%)           0   (0.0%)     block in <main>

這裡可以很明顯的看出是 m2 方法比較慢，佔據了大部分的執行時間，相比其他的調優工具，它只是列出了使用者自己的方法所佔時間比，在 ruby-prof 中的測試中，它是會顯示String#*這個方法的佔比的，但是對於我們來說，它的意義不大，而 stackprof 是不會理會標準庫裡的方法的。同時 stackprof 也是可以過濾方法的，比如我們發現了 m2 這個方法有問題，那麼就可以把它過濾出來，看看細節：

stackprof stackprof.dump --text --method ‘Compute#m2‘Compute#m2 (/Users/lizhe/Workspace/ruby-performance-tuning/test.rb:9)  samples:  1106 self (61.7%)  /   1106 total (61.7%)  callers:    1106  (  100.0%)  block in Compute#start  code:                                  |     9  |   end 1106   (61.7%) /  1106  (61.7%)  |    10  |                                  |    11  |   def start

我們可以看到 m2 這個方法定義在哪一個檔案的哪一行，同時是誰調用了它，以及還顯示了它在源碼中的上下文。假如有多個方法調用了 m2 ，還會顯示出這幾個方法，以及他們調用 m2 所佔的比例，也就是上面的 callers 部分，因為只有一個 start 方法調用了 m2，所以它是 100% 。

在rack中的使用方法

stackprof 本身實現了一個 rack middleware ，所以可以很方便的掛載到一個 rack 應用中：

use StackProf::Middleware, enabled: true, mode: :cpu, save_every: 5

在 rails 中使用，先在 Gemfile 中添加 stackprof ，然後添加 middleware ：

config.middleware.use StackProf::Middleware, enabled: true, mode: :cpu, save_every: 5

然後請求你的應用，多請求幾次，每5秒鐘它會儲存一次輸出結果到tmp目錄中，查看其中某一個結果：

==================================  Mode: cpu(1000)  Samples: 155 (0.00% miss rate)  GC: 11 (7.10%)==================================     TOTAL    (pct)     SAMPLES    (pct)     FRAME        18  (11.6%)          18  (11.6%)     Hike::Index#entries        12   (7.7%)          12   (7.7%)     Hike::Index#stat         9   (5.8%)           9   (5.8%)     #<Module:0x007fb72a0c7b08>.load_with_autoloading        18  (11.6%)           9   (5.8%)     Sprockets::Cache::FileStore#[]         6   (3.9%)           6   (3.9%)     block (2 levels) in BindingOfCaller::BindingExtensions#callers         5   (3.2%)           5   (3.2%)     Time.parse         5   (3.2%)           5   (3.2%)     Sprockets::Mime#mime_types         5   (3.2%)           5   (3.2%)     Pathname#chop_basename         4   (2.6%)           4   (2.6%)     block in ActionView::PathResolver#find_template_paths         4   (2.6%)           4   (2.6%)     block in BetterErrors::ExceptionExtension#set_backtrace        15   (9.7%)           3   (1.9%)     block in ActiveSupport::Dependencies#load_file         2   (1.3%)           2   (1.3%)     Temple::Mixins::CompiledDispatcher::DispatchNode#initialize         5   (3.2%)           2   (1.3%)     ActionDispatch::Cookies::EncryptedCookieJar#initialize         2   (1.3%)           2   (1.3%)     ActiveSupport::KeyGenerator#generate_key         2   (1.3%)           2   (1.3%)     block in ActionView::PathResolver#query         4   (2.6%)           2   (1.3%)     Slim::Parser#initialize       113  (72.9%)           2   (1.3%)     ActionView::Renderer#render_template         2   (1.3%)           2   (1.3%)     Hike::Trail#stat         2   (1.3%)           2   (1.3%)     block in ActiveSupport::Dependencies#search_for_file        22  (14.2%)           2   (1.3%)     block in Temple::Filters::MultiFlattener#on_multi        20  (12.9%)           2   (1.3%)     Temple::Filters::ControlFlow#dispatcher        15   (9.7%)           2   (1.3%)     ActionView::Renderer#render_partial         1   (0.6%)           1   (0.6%)     block in Slim::Parser#initialize         1   (0.6%)           1   (0.6%)     Pathname#prepend_prefix         1   (0.6%)           1   (0.6%)     String#blank?         1   (0.6%)           1   (0.6%)     ActiveSupport::SafeBuffer#initialize        10   (6.5%)           1   (0.6%)     Sprockets::Asset#dependency_fresh?         1   (0.6%)           1   (0.6%)     Sprockets::Asset#init_with         1   (0.6%)           1   (0.6%)     Hike::Index#sort_matches         1   (0.6%)           1   (0.6%)     block in ActiveSupport::Dependencies::Loadable#require

可以利用這樣的方式調試線上的環境。

參考連結：

• https://github.com/tmm1/stackprof

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本文系OneAPM工程師原創文章。OneAPM是中國基礎軟體領域的新興領軍企業，能協助企業使用者和開發人員輕鬆實現：緩慢的程式碼和SQL語句的即時抓取。想閱讀更多技術文章，請訪問OneAPM官方技術部落格。

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