引言
有時我們需要對程式進行優化、減少程式響應時間。除了一段段地對**進行時間複雜度分析，我們還有更便捷的方法嗎？
若能直接找到影響程式執行時間的函式呼叫，再有針對地對相關函式進行**分析和優化，那相比漫無目的地看**，效率就高多了。
將strace和pstack工具結合起來使用，就可以達到以上目的。strace跟蹤程式使用的底層系統呼叫，可輸出系統呼叫被執行的時間點以及各個呼叫耗時；pstack工具對指定pid的程序輸出函式呼叫棧。
下面我們通過乙個簡單的訊息收發程式，說明使用strace、pstack進行程式分析的具體方法。
程式說明
該程式是乙個簡單的socket程式，由server/client組成。server端監聽某埠，等待client的連線，client連線server後定時向server傳送訊息，server每接收一條訊息後向client傳送響應訊息。程式server與client互動如下圖示：
在程式執行起來之後，發現server接收到client的submit訊息之後，需要較長時間才發出resp響應。通過tcpdump抓包發現，time2與time1的時間間隔在1s左右：
由上初步分析可知，訊息響應慢是server端程式問題。下面我們來看如何使用strace和pstack分析server端程式響應慢的原因。
strace檢視系統呼叫
首先我們拉起server/client程式，並使用strace對server程序進行跟蹤：
# ps -elf | grep server | grep -v grep稍等一段時間之後，我們將strace停掉， server.strace檔案中有以下輸出：0 s root 16739 22642 0 76 0 - 634 1024 14:26 pts/2 00:00:00 ./server
# strace -o server.strace -ttt -p 16739
process 16739 attached - interrupt to quit
14:46:39.741366 select(8, [3 4], null, null, ) = 1 (in [4], left ) <0.998415>可以看到server接收資料之後(對應recvfrom呼叫)，經過1s左右時間將訊息發出(對應sendto呼叫)，從響應時間看，與抓包的結果吻合。又可以看出nanosleep系統呼叫耗費了1s時間。14:46:40.739965 recvfrom(4, "hello", 6, 0, null, null) = 5 <0.000068>
14:46:40.740241 write(1, "hello\n", 6) = 6 <0.000066>
14:46:40.740414 rt_sigprocmask(sig_block, [chld], , 8) = 0 <0.000046>
14:46:40.740565 rt_sigaction(sigchld, null, , 8) = 0 <0.000048>
14:46:40.740715 rt_sigprocmask(sig_setmask, , null, 8) = 0 <0.000046>
14:46:40.740853 nanosleep(, ) = 0 <1.000276>
14:46:41.741284 sendto(4, "hello\0", 6, 0, null, 0) = 6 <0.000111>
因而可以斷定響應延時由nanosleep對應的函式呼叫造成。
那具體是哪乙個函式呼叫呢？在strace輸出結果中並不能找到答案，因其輸出顯示都是系統呼叫，要顯示程式中函式呼叫棧資訊，就輪到pstack上場了。
pstack檢視函式堆疊
# sh pstack.sh 16739從以上資訊可以看出，函式呼叫關係為：main->ha_ha->sleep，因而我們可以找到ha_ha函式進行分析和優化修改。#0 0x00002ba1f8152650 in __nanosleep_nocancel () from /lib64/libc.so.6
#1 0x00002ba1f8152489 in sleep () from /lib64/libc.so.6
#2 0x00000000004007bb in ha_ha ()
#3 0x0000000000400a53 in main ()
小結
本文通過乙個server/client程式事例，說明了使用strace和pstack分析響應延時的方法。
由最初server端響應慢現象，到使用strace跟蹤出具體耗時的系統呼叫，再到使用pstack查到程式中具體的耗時函式，一步步找到了影響程式執行時間的程式**。
更多地了解底層，從作業系統層面著手，更有助於程式效能分析與優化。
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