Btrace 实践分析一次调用的耗时热点

1.1 下载BTrace

下载地址：目前需要JDK7+，最新版本为1.3.8.3download
设置环境变量：BTRACE_HOME

1.2 编写BTrace脚本HelloWorld.java

importcom.sun.btrace.annotations.*;
importstaticcom.sun.btrace.BTraceUtils.*;
@BTrace
publicclassHelloWorld {
@OnMethod(clazz="java.lang.Thread", method="start")
publicstaticvoidonThreadStart() {
println("thread start!");
}

1.3 运行

虽然btrace可以实时编译Java源文件，但如果你的脚本是要给运维同学执行的，线上运行时才发现写错了就尴尬了,可以预编译脚本：btracec HelloWorld.java，保证代码正确，这样也避免运行时的编译异常。

1.3.1 直接运行

btrace $pid HelloWorld.java

1.3.2 输出到指定文件运行

btrace -o btrace.log $pid HelloWorld.java

当然如果想跟踪SOFALite应用的启动过程的话，可以将下载的压缩包中btrace-agent.jar以-javaagent方式启动起来。
例如，javaagent的设置方式：

-javaagent:/home/admin/ccbin/lif_btrace/build/btrace-agent.jar=script=/home/admin/ccbin/lif_btrace/build/TrackDTDXSDLoad.class,scriptOutputFile=/home/admin/logs/lif_btrace.log

1.3.3 定义classpath

如果在HelloWorld.java里使用了JDK外的其他类，比如Netty的:
./btrace -cp .:netty-all-4.0.41.Final.jar $pid HelloWorld.java
但上面定义的classpath只在编译脚本时使用，而脚本里需要显式使用非JDK类的机会其实很少,而在运行时，因为已经绑到目标应用的JVM里，用的是目标JVM的classpath。

1.4 拦截方法定义

1.4.1 正则表达式定位

注意：所有样例工程在这里

@com.sun.btrace.annotations.OnMethod用来指定trace的目标类和方法以及具体位置,被注解的方法在匹配的方法执行到指定的位置会被调用。"clazz"属性用来指定目标类名,可以指定全限定类名,比如"java.awt.Component",也可以是正则表达式(表达式必须写在"/ /"中,比如"/java\.awt\..+/")。"method"属性用来指定被trace的方法。表达式可以参考自带的例子(NewComponent.java和Classload.java,关于方法的注解可以参考MultiClass.java)。有时候被trace的类和方法可能也使用了注解。用法参考自带例子WebServiceTracker.java。针对注解也是可以使用正则表达式,比如像这个"@/com\.acme\..+/ ",也可以通过指定超类来匹配多个类,比如"+java.lang.Runnable"可以匹配所有实现了java.lang.Runnable接口的类。具体参考自带例子SubtypeTracer.java。

示例：

//下例打印所有用时超过300毫秒的方法调用
@OnMethod(clazz ="/com\\.alipay\\..+/", method ="/.+/", location = @Location(Kind.RETURN))
publicstaticvoidonDoFilter2(@ProbeClassName String pcn,@Durationlongduration) {
longcost = duration/(1000000*100);
if(cost >3) {
print(strcat(strcat(strcat(strcat(name(probeClass()),"."), probeMethod()),":"), str(probeLine())));
print("[");
print(strcat("Time cost (*100ms): ", str(cost)));
println("]");
}
}

1.5 初步结论

* 备注：第一个数字代码代码的行数，第二个代码的耗时，单位100ms
XXX.getIpMap:39[Time cost (*100ms):50]

分析堆栈得知，业务测试代码中获取IP和域名等非常耗时（涉及文件IO）；经过再一次调整打印规则，再次触发RPC调用，发现首次调用时，非常耗时，通过分析BTrace日志得知，另一个方法热点。

*备注：第一个数字代码代码的行数，第二个代码的耗时，单位100ms
XXX.getPID:192[Time cost (*100ms):50]

1.6 BTrace + JAVA VisualVM**

为了获得更好的展示体验，我们可以利用BTrace + JAVA VisualVM来分析应用中的热点耗时方法，做性能优化，具体如下：

1.6.1打开Java VisualVM并安装BTtrace Workbench

在控制台输入jvisualvm即可打开，然后安装BTrace

1.6.2指定分析的进程

在Java VisualVM中选中想要监控的进程，右击选中Trace application

1.6.3编写脚本，启动BTrace

1.6.4 运行程序，其中的耗时热点将会打印出来

1.7 展望

有了一次调用的耗时热点分析，可以举一反三，进行压测将所有耗时较高的点打印出来，并通过脚本解析的方式，就可以知道一次压测中所有耗时的热点了，并据此进行应用的性能优化。
备注：使用阿里的Greys Java在线问题诊断工具也是非常不错的选择，使用上会更简单些。 github代码