火焰图（Flame Graph）是由 Linux 性能优化大师 Brendan Gregg 发明的，和所有其他的 profiling 方法不同的是，火焰图以一个全局的视野来看待时间分布，它从底部往顶部，列出所有可能导致性能瓶颈的调用栈。
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火焰图整个图形看起来就像一个跳动的火焰，这就是它名字的由来：
- 每一列代表一个调用栈，每一个格子代表一个函数
- 纵轴展示了栈的深度，按照调用关系从下到上排列，最顶上格子代表采样时，正在占用 cpu 的函数。
- 横轴的意义是指：火焰图将采集的多个调用栈信息，通过按字母横向排序的方式将众多信息聚合在一起。需要注意的是它并不代表时间。
- 横轴格子的宽度代表其在采样中出现频率，所以一个格子的宽度越大，说明它是瓶颈原因的可能性就越大。
- 火焰图格子的颜色是随机的暖色调，方便区分各个调用信息。
- 其他的采样方式也可以使用火焰图， on-cpu 火焰图横轴是指 cpu 占用时间，off-cpu 火焰图横轴则代表阻塞时间。
- 采样可以是单线程、多线程、多进程甚至是多 host，进阶用法可以参考附录进阶阅读
火焰图类型
常见的火焰图类型有 On-CPU，Off-CPU，还有 Memory，Hot/Cold，Differential 。
| 火焰图类型 | 横轴含义 | 纵轴含义 | 解决问题 | 采样方式 |
|---|---|---|---|---|
| On-CPU | CPU 占用时间 | 调用栈 | 找出CPU占用高的问题函数，分析代码热路径 | 固定频率采样CPU调用栈 |
火焰图分析技巧
- 纵轴代表调用栈的深度（栈桢数），用于表示函数间调用关系：下面的函数是上面函数的父函数。
- 横轴代表调用频次，一个格子的宽度越大，越说明其可能是瓶颈原因。
- 不同类型火焰图适合优化的场景不同，比如 on-cpu 火焰图适合分析 cpu 占用高的问题函数，off-cpu 火焰图适合解决阻塞和锁抢占问题。
- 无意义的事情：横向先后顺序是为了聚合，跟函数间依赖或调用关系无关；火焰图各种颜色是为方便区分，本身不具有特殊含义
多练习：进行性能优化有意识的使用火焰图的方式进行性能调优（如果时间充裕）
如何绘制火焰图
Github上有 Brendan D. Gregg 的 Flame Graph 工程实现了一套生成火焰图的脚本.我们可以直接克隆下来直接用。
# git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git
生成火焰图，一般遵循一下流程：
-
捕获堆栈
使用perf捕捉进程运行堆栈信息 -
折叠堆栈
# perf script -i /root/perf.data &> /root/perf.unfold用 stackcollapse-perf.pl 将 perf 解析出的内容 perf.unfold 中的符号进行折叠
# ./stackcollapse-perf.pl /root/perf.unfold &> /root/perf.folded -
生成火焰图
./flamegraph.pl /root/perf.folded > /root/perf.svg浏览器打开。
参考资料
1、https://zhuanlan.zhihu.com/p/147875569
2、https://cloud.tencent.com/developer/article/1656810
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