导论-学习性能优化

01 | 导读

1、性能分析要点

1）分析性能问题，要把观察到的性能问题跟系统原理关联起来，特别是把系统从应用程序、库函数、系统调用、再到内核和硬件等不同的层级贯穿起来

2、性能分析困难的原因

1）性能优化是个系统工程，牵一发而动全身。
2）它涉及了从程序设计、算法分析、编程语言，再到系统、存储、网络等各种底层基础设施的方方面面
3）每一个组件都有可能出问题，而且很有可能多个组件同时出问题

3、性能问题本质

1）系统资源已经达到瓶颈，但请求的处理却还不够快，无法支撑更多的请求。

4、性能分析的6个步骤

1）选择指标评估应用程序和系统的性能
2）为应用程序和系统设置性能目标
3）进行性能基准测试
4）性能分析定位瓶颈
5）优化系统和应用程序
6）性能监控和告警
7）小结：性能分析就是找出应用或系统的瓶颈，并设法去避免或者缓解它们，从而更高效地利用系统资源处理更多的请求

02 | 学习方式

1）最好的学习方式一定是带着问题学习，而不是先去看那几本大部头原理书籍，以免打击信心。
2）不需要了解每个组件的所有实现细节，只要能理解它们最基本的工作原理和协作方式
3）理解应用程序和系统的少数几个基本原理，再进行大量的实战练习，建立起整体性能的全局观，大多数性能问题就可以解决了

03 | 学习内容

1）学习基础，了解Linux 必备的基本原理以及对应的性能指标和性能工具
2）学习案例，通过分析案例，了解高手在遇到资源瓶颈时，是如何观测、定位、分析并优化这些性能问题的
3）学习套路，梳理出排查问题的整体思路，也就是检查性能问题的一般步骤，遇到类似问题可以进行参考

04 | 学习重点

1、核心

1）想要学习好性能分析和优化，建立整体系统性能的全局观是最核心的话题。

2、3个重点

1）理解最基本的几个系统知识原理
2）掌握必要的性能工具
3）通过实际的场景演练，贯穿不同的组件

3、Linux性能工具图谱

1）图谱指出在Linux不同子系统出现性能问题后，应该用什么样的工具来观测和分析
2）千万不要把性能工具当成学习的全部，工具只是解决问题的手段，关键在于你的用法。

（图片来自brendangregg.com）

05 | 学习技巧

1）技巧一：虽然系统的原理很重要，但在刚开始一定不要试图抓住所有的实现细节。
2）技巧二：边学边实践，通过大量的案例学习掌握 Linux 性能的分析和优化。
3）技巧三：勤思考，多反思，善总结，多问为什么。

06 | Linux性能分析思维导图

1、性能分析和优化知识

1）个人目标：先学习CPU、内存、应用程序、架构设计、性能测试

07 | 性能瓶颈的排查思路

1、有监控

1）直接看监控大盘，看看有没有异常报警

2、无监控

1）通过命令查看系统层面有没有异常
2）使用top或者htop查看系统的平均负载，一般是平均负载的值大于机器cpu的核数，这时候说明机器资源已经紧张了
3）定位原因，先用top查看cpu每个核的使用情况，若占比很高，进而查看占用率最高的进程
4）若cpu无问题，使用free去查看内存的是用情况，但不直接看他剩余了多少，还要结合看看cache和buffer，然后再看看具体是什么进程占用了过高的内存，使用top去排序
5）若内存无问题，使用iostat查看磁盘
6）若磁盘无问题，使用iftop去查看流量情况，看看流量是否超过的机器给定的带宽
7）若系统层面指标无问题，则考虑外部系统：数据库、缓存、存储
（内容整理自forever留言）

08 | 思维导图

1、导论-学习性能优化思维导图

参考文献：

[1] 倪朋飞. Linux性能优化实战[M]. 极客时间, 2018.