Java アプリで CPUプロファイリング

環境

• Vagrant 2.2.16
• Ubuntu 18.04
• OpenJDK 11
• https://github.com/jvm-profiling-tools/perf-map-agent
• https://github.com/brendangregg/FlameGraph

Linux 環境準備

Vagrant を使って環境を作る。bento/ubuntu-18.04 を使うことにする。Linux perf tools が必要。

Vagrantfile

# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.box = "bento/ubuntu-18.04"
  config.vm.synced_folder "./data", "/vagrant_data",create:true

  config.vm.provider "virtualbox" do |vb|
    vb.memory = "1536"
  end

  config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
    apt-get update
    apt-get upgrade -y
    apt-get install -y build-essential cmake openjdk-11-jdk maven default-jdk linux-tools-$(uname -r) linux-tools-generic apache2-utils
  SHELL
end

ツールの準備

環境変数 FLAMEGRAPH_DIR で perf-map-agent から FlameGraph を使えるようにする。

git clone --depth 1 https://github.com/jvm-profiling-tools/perf-map-agent.git
git clone --depth 1 https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git

cd perf-map-agent
cmake .
make

プロファイリング対象になる JVM の実行時オプションに -XX:+PreserveFramePointer を追加する必要がある。

perf top

CPU 時間を使っている関数、Java メソッドが見える。root ユーザーで実行する。

`perf-java-top <PID>`

出力例

  34.28%  [kernel]            [k] finish_task_switch
   1.26%  [kernel]            [k] _raw_spin_unlock_irqrestore
   0.44%  [kernel]            [k] do_syscall_64
   0.43%  perf-5228.map       [.] Lorg/glassfish/json/JsonGeneratorImpl;::writeEscapedString
   0.39%  perf-5228.map       [.] Lcom/ibm/ws/tcpchannel/internal/ChannelSelector;::run
   0.38%  perf-5228.map       [.] Interpreter
   0.35%  libjvm.so           [.] 0x00000000009b7238
   0.34%  perf-5228.map       [.] Lorg/apache/cxf/jaxrs/utils/JAXRSUtils$3;::run
   0.31%  perf-5228.map       [.] Lorg/jboss/weld/manager/BeanManagerImpl;::getReference

Flame Graph

Flame Graph を出力する。root ユーザーで実行する。環境変数 FLAMEGRAPH_DIR で FlameGraph のインストールパスを指定する。デフォルトでは 15 秒のみプロファイリングを行うが、環境変数 PERF_RECORD_SECONDS で時間を変更可能。

export FLAMEGRAPH_DIR="/home/vagrant/github/FlameGraph"
./perf-java-flames <PID>

出力例