快捷導(dǎo)航

PHP實(shí)現(xiàn)通過strace定位故障原因的方法

更新時間：2018年04月29日 10:53:48 作者：Shower稻草人

這篇文章主要介紹了PHP實(shí)現(xiàn)通過strace定位故障原因的方法,結(jié)合實(shí)例形式分析了出現(xiàn)高負(fù)載情況下使用strace定位故障原因的相關(guān)命令與操作技巧,需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了PHP實(shí)現(xiàn)通過strace定位故障原因的方法。分享給大家供大家參考，具體如下：

俗話說：不怕賊偷，就怕賊惦記著。在面對故障的時候，我也有類似的感覺：不怕出故障，就怕你不知道故障的原因，故障卻隔三差五的找上門來。

十一長假還沒結(jié)束，服務(wù)器卻頻現(xiàn)高負(fù)載，Nginx出現(xiàn)錯誤日志：

connect() failed (110: Connection timed out) while connecting to upstream
connect() failed (111: Connection refused) while connecting to upstream

看上去是Upstream出了問題，在本例中Upstream就是PHP（版本：5.2.5）?？上ПO(jiān)控不完善，我搞不清楚到底是哪出了問題，無奈之下只好不斷重啟PHP來緩解故障。

如果每次都手動重啟服務(wù)無疑是個苦差事，幸運(yùn)的是可以通過CRON設(shè)置每分鐘執(zhí)行：

#/bin/bash
LOAD=$(awk '{print $1}' /proc/loadavg)
if [ $(echo "$LOAD > 100" | bc) = 1 ]; then
  /etc/init.d/php-fpm restart
fi

可惜這只是一個權(quán)宜之計(jì)，要想徹底解決就必須找出故障的真正原因是什么。

閑言碎語不要講，輪到Strace出場了，統(tǒng)計(jì)一下各個系統(tǒng)調(diào)用的耗時情況：

shell> strace -c -p $(pgrep -n php-cgi)
% time   seconds usecs/call   calls  errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 30.53  0.023554     132    179      brk
 14.71  0.011350     140    81      mlock
 12.70  0.009798     15    658    16 recvfrom
 8.96  0.006910      7    927      read
 6.61  0.005097     43    119      accept
 5.57  0.004294      4    977      poll
 3.13  0.002415      7    359      write
 2.82  0.002177      7    311      sendto
 2.64  0.002033      2   1201     1 stat
 2.27  0.001750      1   2312      gettimeofday
 2.11  0.001626      1   1428      rt_sigaction
 1.55  0.001199      2    730      fstat
 1.29  0.000998     10    100    100 connect
 1.03  0.000792      4    178      shutdown
 1.00  0.000773      2    492      open
 0.93  0.000720      1    711      close
 0.49  0.000381      2    238      chdir
 0.35  0.000271      3    87      select
 0.29  0.000224      1    357      setitimer
 0.21  0.000159      2    81      munlock
 0.17  0.000133      2    88      getsockopt
 0.14  0.000110      1    149      lseek
 0.14  0.000106      1    121      mmap
 0.11  0.000086      1    121      munmap
 0.09  0.000072      0    238      rt_sigprocmask
 0.08  0.000063      4    17      lstat
 0.07  0.000054      0    313      uname
 0.00  0.000000      0    15     1 access
 0.00  0.000000      0    100      socket
 0.00  0.000000      0    101      setsockopt
 0.00  0.000000      0    277      fcntl
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00  0.077145         13066    118 total

看上去「brk」非?？梢桑谷缓馁M(fèi)了三成的時間，保險起見，單獨(dú)確認(rèn)一下：

shell> strace -T -e brk -p $(pgrep -n php-cgi)
brk(0x1f18000) = 0x1f18000 <0.024025>
brk(0x1f58000) = 0x1f58000 <0.015503>
brk(0x1f98000) = 0x1f98000 <0.013037>
brk(0x1fd8000) = 0x1fd8000 <0.000056>
brk(0x2018000) = 0x2018000 <0.012635>

說明：在Strace中和操作花費(fèi)時間相關(guān)的選項(xiàng)有兩個，分別是「-r」和「-T」，它們的差別是「-r」表示相對時間，而「-T」表示絕對時間。簡單統(tǒng)計(jì)可以用「-r」，但是需要注意的是在多任務(wù)背景下，CPU隨時可能會被切換出去做別的事情，所以相對時間不一定準(zhǔn)確，此時最好使用「-T」，在行尾可以看到操作時間，可以發(fā)現(xiàn)確實(shí)很慢。

在繼續(xù)定位故障原因前，我們先通過「man brk」來查詢一下它的含義：

brk() sets the end of the data segment to the value specified by end_data_segment, when that value is reasonable, the system does have enough memory and the process does not exceed its max data size (see setrlimit(2)).

簡單點(diǎn)說就是內(nèi)存不夠用時通過它來申請新內(nèi)存（data segment），可是為什么呢？

shell> strace -T -p $(pgrep -n php-cgi) 2>&1 | grep -B 10 brk
stat("/path/to/script.php", {...}) = 0 <0.000064>
brk(0x1d9a000) = 0x1d9a000 <0.000067>
brk(0x1dda000) = 0x1dda000 <0.001134>
brk(0x1e1a000) = 0x1e1a000 <0.000065>
brk(0x1e5a000) = 0x1e5a000 <0.012396>
brk(0x1e9a000) = 0x1e9a000 <0.000092>

通過「grep」我們很方便就能獲取相關(guān)的上下文，反復(fù)運(yùn)行幾次，發(fā)現(xiàn)每當(dāng)請求某些PHP腳本時，就會出現(xiàn)若干條耗時的「brk」，而且這些PHP 腳本有一個共同的特點(diǎn)，就是非常大，甚至有幾百K，為何會出現(xiàn)這么大的PHP腳本？實(shí)際上是程序員為了避免數(shù)據(jù)庫操作，把非常龐大的數(shù)組變量通過「var_export」持久化到PHP文件中，然后在程序中通過「include」來獲取相應(yīng)的變量，因?yàn)樽兞刻?，所以PHP不得不頻繁執(zhí)行「brk」，不幸的是在本例的環(huán)境中，此操作比較慢，從而導(dǎo)致處理請求的時間過長，加之PHP進(jìn)程數(shù)有限，于是乎在Nginx上造成請求擁堵，最終導(dǎo)致高負(fù)載故障。

下面需要驗(yàn)證一下推斷似乎否正確，首先查詢一下有哪些地方涉及問題腳本：

shell> find /path -name "*.php" | xargs grep "script.php"

直接把它們都禁用了，看看服務(wù)器是否能緩過來，或許大家覺得這太魯蒙了，但是特殊情況必須做出特殊的決定，不能像個娘們兒似的優(yōu)柔寡斷，沒過多久，服務(wù)器負(fù)載恢復(fù)正常，接著再統(tǒng)計(jì)一下系統(tǒng)調(diào)用的耗時：

shell> strace -c -p $(pgrep -n php-cgi)
% time   seconds usecs/call   calls  errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 24.50  0.001521     11    138     2 recvfrom
 16.11  0.001000     33    30      accept
 7.86  0.000488      8    59      sendto
 7.35  0.000456      1    360      rt_sigaction
 6.73  0.000418      2    198      poll
 5.72  0.000355      1    285      stat
 4.54  0.000282      0    573      gettimeofday
 4.41  0.000274      7    42      shutdown
 4.40  0.000273      2    137      open
 3.72  0.000231      1    197      fstat
 2.93  0.000182      1    187      close
 2.56  0.000159      2    90      setitimer
 2.13  0.000132      1    244      read
 1.71  0.000106      4    30      munmap
 1.16  0.000072      1    60      chdir
 1.13  0.000070      4    18      setsockopt
 1.05  0.000065      1    100      write
 1.05  0.000065      1    64      lseek
 0.95  0.000059      1    75      uname
 0.00  0.000000      0    30      mmap
 0.00  0.000000      0    60      rt_sigprocmask
 0.00  0.000000      0     3     2 access
 0.00  0.000000      0     9      select
 0.00  0.000000      0    20      socket
 0.00  0.000000      0    20    20 connect
 0.00  0.000000      0    18      getsockopt
 0.00  0.000000      0    54      fcntl
 0.00  0.000000      0     9      mlock
 0.00  0.000000      0     9      munlock
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00  0.006208         3119    24 total

顯而易見，「brk」已經(jīng)不見了，取而代之的是「recvfrom」和「accept」，不過這些操作本來就是很耗時的，所以可以定位「brk」就是故障的原因。

…

擁抱故障，每一次故障都是歷練。正所謂：天將降大任于斯人也，必先苦其心志，勞其筋骨，餓其體膚，空乏其身，行拂亂其所為，所以動心忍性，增益其所不能。

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希望本文所述對大家PHP程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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