前言

在性能測試中，top 和 htop 是非常有用的工具，可以幫助你實時監(jiān)控系統(tǒng)資源的使用情況。這些工具可以讓你了解 CPU、內存、磁盤 I/O 和網(wǎng)絡 I/O 的使用情況，從而幫助你識別性能瓶頸和優(yōu)化應用程序。

1. 實時監(jiān)控系統(tǒng)資源

使用 top

啟動 top：

top

主要關注點：

CPU 使用率：觀察 %Cpu(s) 行，特別是 us（用戶空間）、sy（系統(tǒng)空間）和 id（空閑）。

內存使用情況：查看 KiB Mem 和 KiB Swap 行，特別是 free 和 avail Mem。

進程列表：按 P 鍵以按 CPU 使用率排序，或按 M 鍵以按內存使用率排序。

交互式命令：

h 或 ?：顯示幫助頁面。
k：殺死進程（需要輸入 PID）。
r：改變進程優(yōu)先級（需要輸入 PID 和新的 nice 值）。
q：退出 top。
1：顯示每個 CPU 核心的使用情況。
f：進入字段管理器，可以選擇要顯示的列。
o：進入排序選項管理器。
W：將當前設置寫入配置文件。

使用 htop

啟動 htop：

htop

主要關注點：

CPU 使用率：頂部欄顯示了每個 CPU 核心的使用情況。

內存使用情況：頂部欄還顯示了內存和交換分區(qū)的使用情況。

進程列表：可以通過 F6 鍵選擇不同的排序方式，如按 CPU 使用率、內存使用率等。

交互式命令：

F1：顯示幫助頁面。
F2：進入設置菜單。
F3：搜索進程。
F4：過濾進程。
F5：樹狀視圖。
F6：選擇排序方式。
F7 和 F8：增加或減少進程的 nice 值。
F9：殺死進程。
F10：退出 htop。

2. 監(jiān)控特定進程

如果你知道要監(jiān)控的進程 ID (PID)，可以直接在 top 或 htop 中查看該進程的詳細信息。

使用 top 監(jiān)控特定進程：

top -p

例如：

top -p 1234

使用 htop 監(jiān)控特定進程：

htop -p

例如：

htop -p 1234

3. 記錄性能數(shù)據(jù)

在長時間運行的性能測試中，記錄性能數(shù)據(jù)是非常重要的。你可以使用 top 或 htop 的批處理模式來記錄數(shù)據(jù)。

使用 top 記錄數(shù)據(jù)：

top -b -n 1 > top_output.txt

這會生成一個單次更新的數(shù)據(jù)快照，并將其保存到 top_output.txt 文件中。如果需要連續(xù)記錄，可以結合 watch 命令：

watch -n 1 'top -b -n 1' > top_output.txt

使用 htop 記錄數(shù)據(jù)：

htop 沒有直接的批處理模式，但你可以使用腳本來實現(xiàn)類似的功能。例如，使用 script 命令：

script -c "htop" -t 2>&1 | tee htop_output.log

4. 分析數(shù)據(jù)

一旦你收集了足夠的數(shù)據(jù)，就可以開始分析它們。你可以使用文本編輯器或專門的工具（如 gnuplot）來繪制圖表，以便更直觀地理解性能趨勢。

5. 識別瓶頸

通過監(jiān)控和記錄數(shù)據(jù)，你可以識別出系統(tǒng)的瓶頸所在。常見的瓶頸包括：

CPU 使用率過高：檢查哪些進程占用了大量 CPU 資源。

內存不足：檢查哪些進程消耗了大量的內存。

磁盤 I/O 高：檢查哪些進程進行了大量的磁盤讀寫操作。

網(wǎng)絡 I/O 高：檢查哪些進程發(fā)送或接收了大量的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。

進階

1. 詳細 CPU 使用率分析

使用 top

按 CPU 使用率排序：

top -o %CPU

查看每個 CPU 核心的使用情況：

按 1 鍵顯示每個 CPU 核心的使用情況。

檢查用戶空間和系統(tǒng)空間的 CPU 使用率：

在 %Cpu(s) 行中，us 表示用戶空間的 CPU 使用率，sy 表示系統(tǒng)空間的 CPU 使用率。如果 sy 值很高，可能表示內核或驅動程序的問題；如果 us 值很高，可能表示應用程序的計算密集型任務。

使用 htop

按 CPU 使用率排序：

按 F6 鍵，選擇 %CPU 進行排序。

查看每個 CPU 核心的使用情況：

頂部欄會顯示每個 CPU 核心的使用情況。

2. 內存使用情況分析

使用 top

按內存使用率排序：

top -o %MEM

查看內存使用情況：

在 KiB Mem 行中，free 表示空閑內存，used 表示已用內存，buff/cache 表示緩存和緩沖區(qū)使用的內存。

檢查交換分區(qū)使用情況：

在 KiB Swap 行中，used 表示已用交換空間，free 表示空閑交換空間。如果交換空間使用率高，可能表示內存不足。

使用 htop

按內存使用率排序：

按 F6 鍵，選擇 %MEM 進行排序。

查看內存使用情況：

頂部欄會顯示內存和交換分區(qū)的使用情況。

3. 磁盤 I/O 分析

使用 iostat 或 iotop

iostat 可以顯示磁盤 I/O 的統(tǒng)計信息。

iostat -x 1

其中 -x 顯示擴展統(tǒng)計信息，1 是更新間隔（秒）。

iotop 類似于 top，但專門用于顯示磁盤 I/O 的使用情況。

iotop

4. 網(wǎng)絡 I/O 分析

使用 iftop 或 nethogs

iftop 可以顯示網(wǎng)絡流量。

iftop

nethogs 可以顯示每個進程的網(wǎng)絡帶寬使用情況。

nethogs

5. 詳細進程分析

使用 top 和 htop

查看特定進程的詳細信息：

在 top 或 htop 中，輸入進程 ID (PID) 來查看特定進程的詳細信息。

查看進程的線程：

在 htop 中，按 F5 鍵切換到樹狀視圖，可以看到進程及其子進程的關系。

查看進程的命令行參數(shù)：

在 top 中，按 c 鍵顯示完整的命令行路徑。

在 htop 中，按 F2 進入設置菜單，選擇“Display options”，勾選“Show custom thread names”。

6. 保存和分析日志

使用 top 的批處理模式

保存 top 輸出到文件：

top -b -n 100 > top_output.txt

其中 -b 表示批處理模式，-n 100 表示記錄 100 次更新。

定期記錄 top 輸出：

使用 cron 或 watch 定期記錄 top 輸出。

watch -n 5 'top -b -n 1' > top_output.txt

使用 htop 的腳本模式

使用 script 命令記錄 htop 輸出：

script -c "htop" -t 2>&1 | tee htop_output.log

7. 結合其他工具進行分析

使用 vmstat

vmstat 可以顯示虛擬內存統(tǒng)計信息。

vmstat 1

其中 1 是更新間隔（秒）。

使用 mpstat

mpstat 可以顯示每個 CPU 核心的統(tǒng)計信息。

mpstat -P ALL 1

其中 -P ALL 表示所有 CPU 核心，1 是更新間隔（秒）。

使用 sar

sysstat 包中的 sar 工具可以收集、報告和保存系統(tǒng)活動信息。

sar -u 1

其中 -u 表示 CPU 使用率，1 是更新間隔（秒）。

8. 生成圖表

使用 gnuplot

gnuplot 可以將數(shù)據(jù)繪制成圖表，便于可視化分析。

gnuplot -e "set terminal png; set output 'cpu_usage.png'; plot 'top_output.txt' using 1:9 with lines title 'CPU Usage'"

9. 性能優(yōu)化建議

優(yōu)化代碼：改進算法，減少不必要的計算。

調整資源配置：增加 CPU 或內存資源。

負載均衡：分散負載到多個服務器。

緩存機制：引入緩存減少數(shù)據(jù)庫或磁盤 I/O。

數(shù)據(jù)庫優(yōu)化：優(yōu)化查詢，索引設計，減少鎖競爭。

網(wǎng)絡優(yōu)化：優(yōu)化網(wǎng)絡配置，減少網(wǎng)絡延遲。