火焰图解析

火焰图（flame graph）是性能分析的利器，是基于perf结果产生的SVG图片，用来展示CPU的调用栈。

• y轴表示调用栈，每一层都是一个函数。调用栈越深，火焰就越高，顶部就是正在执行的函数，下方都是它的父函数。
• x轴表示抽样数，如果一个函数在x轴占据的宽度越宽，就表示它被抽到的次数多，即执行的时间长。注意，x轴不代表时间，而是所有的调用栈合并后，按字母顺序排列的。

火焰图就是看顶层的哪个函数占据的宽度最大。只要有"平顶"（plateaus），就表示该函数可能存在性能问题。颜色没有特殊含义，因为火焰图表示的是CPU的繁忙程度，所以一般选择暖色调。

互动性

火焰图是SVG图片，可以与用户互动。

（1）鼠标悬浮

火焰的每一层都会标注函数名，鼠标悬浮时会显示完整的函数名、抽样抽中的次数、占据总抽样次数的百分比。下面是一个例子。

mysqld'JOIN::exec (272,959 samples, 78.34 percent)

（2）点击放大

在某一层点击，火焰图会水平放大，该层会占据所有宽度，显示详细信息。

左上角会同时显示"Reset Zoom"，点击该链接，图片就会恢复原样。

（3）搜索

按下Ctrl + F会显示一个搜索框，用户可以输入关键词或正则表达式，所有符合条件的函数名会高亮显示。

火焰图示例

下面是一个简化的火焰图例子。首先，CPU抽样得到了三个调用栈。

func_c
func_b
func_a
start_thread

func_d
func_a
start_thread

func_d
func_a
start_thread

上面代码中，start_thread是启动线程，调用了func_a。后者又调用了func_b和func_d，而func_b又调用了func_c。经过合并处理后，得到了下面的结果，即存在两个调用栈，第一个调用栈抽中1次，第二个抽中2次。

start_thread;func_a;func_b;func_c 1
start_thread;func_a;func_d 2

有了这个调用栈统计，火焰图工具就能生成SVG图片。

上面图片中，最顶层的函数g()占用CPU时间最多。d()的宽度最大，但是它直接耗用CPU的部分很少。b()和c()没有直接消耗CPU。因此，如果要调查性能问题，首先应该调查g()，其次是i()。另外，从图中可知a()有两个分支b()和h()，这表明a()里面可能有一个条件语句，而b()分支消耗的CPU大大高于h()。

局限

两种情况下，无法画出火焰图，需要修正系统行为。

（1）调用栈不完整

当调用栈过深时，某些系统只返回前面的一部分（比如前10层）。

（2）函数名缺失

有些函数没有名字，编译器只用内存地址来表示（比如匿名函数）。

浏览器的火焰图

Chrome浏览器可以生成页面脚本的火焰图，用来进行CPU分析。打开开发者工具，切换到Performance面板。然后，点击"录制"按钮，开始记录数据。这时，可以在页面进行各种操作，然后停止"录制"。这时，开发者工具会显示一个时间轴。它的下方就是火焰图。

浏览器的火焰图与标准火焰图有两点差异：它是倒置的（即调用栈最顶端的函数在最下方）；x轴是时间轴，而不是抽样次数。