專用的效能監視工具

到目前為止我們所看到的效能監視工具的原理，適用於從彙編和fortran直到ada這樣的程式語言，但是很多程式設計師現在使用更強大的語言。如何監視lisp或apl程式的計算效能？又如何監視網路或資料庫語言程式的計算效能？

我們打算用unix的管道（pipeline）作為更有趣的計算模型的例子。管道是一系列的過濾程式（filter）：當資料流經每個過濾程式時，對資料施加變換。下面這個經典的管道按照頻率遞減順序列印某檔案中使用最多的25個單詞。

cat　$*　¦ tr -cs a-za-z '\012'　¦ tr a-z a-z　¦ sort　¦ uniq　 -c　¦ sort -r –n ¦

sed 25q

當用這個管道在一本大約6萬字的書中尋找25個最常見的單詞時，我們監視這個管道的效能。輸出的前6行是：

3463 the 1855 a 1556 of 1374 to 1166 in 1104 and

...

下面是對vax-11/750上計算的「管道效能監視」：

lines　 words　　　chars　　　　　　　times 10717　　59701　　　 342233　　　14.4u 2.3s 18r　　tr -cs a-za-z \012 57652　　57651　　　 304894　　　11.9u 2.2s 15r　　tr a-z a-z 57652　　57651　　　 304894　　　104.9u 7.5s 123r　 sort　　 57652　　57651　　　304894　　　24.5u 1.6s 27r　　 uniq –c 4731　　 9461　　　 61830　　　 27.0u 1.6s 31r　　 sort -rn 4731　　 9461　　　 61830　　　 0.0u 0.2s 0r　　　 sed 25q

25　　 50　　　　 209

左邊幾列說明每個階段的資料：行數、單詞數、字元數。右邊部分描述了資料階段之間的過濾程式：用秒表示的使用者時間、系統時間以及真實時間，後面是命令本身。

這個效能監視結果給出了程式設計師感興趣的許多資訊。這個管道是快速的，處理150頁的書只需3.5分鐘。第一次排序花了這個管道57%的執行時間，這種經過仔細調優的實用程式很難再提速了。第二次排序只花了這個管道14%的時間，但是還有調優的餘地。這個效能監視結果還發現了管道中隱藏的一處小錯誤。unix高手們會樂於找出引入空行的地方。

這個效能監視結果也透露了檔案中單詞的資訊：共有57 651個單詞，但只有4731個不同的單詞。在第乙個翻譯程式之後，每個單詞有4.3個字母。輸出表明，最常見的單詞是「the」，佔了檔案的6%。6個最常見的單詞佔了檔案的18%。對英語中最常見的100個單詞做專門處理也許還能提高速度。試試看從這些計數中找出其他有趣的表面規律。

跟許多unix使用者一樣，我過去也用手工監視管道的效能，利用單詞計數（wc）命令來統計檔案，用time命令來統計程序。「管道效能監視工具」讓這個任務自動化了。用管道和一些輸入檔案的名稱作為輸入，產生效能監視結果作為輸出。2個小時和50行**就足以建立這個效能監視工具。下一節詳細闡述這個話題。

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