MyPerf4J

一个极快的Java接口性能监控和统计工具。受perf4j和TProfiler启发而来。 致力于成为可在生产环境长时间使用的性能监控和统计工具！

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背景

• 我需要一个能统计接口响应时间的程序
• perf4j现有的统计结果不能满足我的需求

需求

• 能统计出接口的RPS、Avg、Min、Max、StdDev、TP90、TP95、TP99、TP999等性能指标
• 可配置，可以指定统计某些类、某些方法，也可以指定不统计某些类、某些方法
• 不占用过多的内存、不影响程序的正常响应
• 性能指标的处理可以定制化，例如：日志收集、上报给日志收集服务等

内存

• 前提条件
  • 服务上有1024个需要监控的接口
  • 每个接口的绝大部分响应时间在300ms以内，并且有100个不相同的大于300ms的响应时间
  • 不开启指针压缩
  • 非核心数据结构占用2MB
• rough模式
  • 只记录响应时间小于1000ms的请求
  • 2 * 1024 * (1000 * 4B) + 2MB ≈ 10MB
• accurate模式
  • 记录所有的响应时间
  • 2 * 1024 * (300 * 4B + 100 * 90B) + 2MB ≈ 22MB

压测

• 配置说明

  • 操作系统 macOS High Sierra 10.13.3
  • JDK 1.8.0_161
  • JVM参数 -server -Xmx4G -Xms4G -Xmn2G
  • 机器配置
    • CPU Intel(R) Core(TM) i7-7920HQ CPU@3.10GHz
    • RAM 16GB 2133MHz LPDDR3

• 测试方法

  • 对空方法进行压测
  • 为了避免由于空方法执行过快导致多个线程高度竞争资源（竞争AbstractRecorder中的AtomicIntegerArray）进而导致压测结果出现明显的性能下降，通过轮询的方式执行8个空方法，然后把8个方法的RPS相加得出结果
  • 时间片为10s，每次压测中间停顿20s，并且执行System.gc();

• MyPerf4J-ASM

  线程数	每线程循环数	RPS
  1	1000000000	13815816
  2	1000000000	16199712
  4	1000000000	33060632
  8	1000000000	55981416

• 压测结论

  • 从压测结果来看：
    • MyPerf4J-ASM在单线程下每秒可支持138万次的方法调用！平均每次方法调用耗时72.3ns！！！能够满足绝大部分人的要求，不会对程序本身的响应时间造成影响！
  • 高性能原因：
    • MyPerf4J-ASM是通过ASM框架修改类的字节码，在方法前后插入两行方法，不产生多余的对象，在整个压测过程中不会触发任何的GC（除了代码中执行的System.gc();）！！！

使用

• 在JVM启动参数里加上： -javaagent:/your/path/to/MyPerf4J-ASM-${MyPerf4J-version}.jar

• 在JVM启动参数里加上：-DMyPerf4JPropFile=/your/path/to/myPerf4J.properties，并在/your/path/to/myPerf4J.properties中加入以下几个配置项：

  #配置PerfStatsProcessor，可不配置，用于自定义统计数据的处理
  #PerfStatsProcessor=cn.perf4j.demo.MyPerfStatsProcessor
  
  #配置备份Recorders的数量，默认为1，最小为1，最大为8，当需要在较小MillTimeSlice内统计大量方法性能数据时可配置大一些
  BackupRecordersCount=1
  
  #配置Record模式，可配置为accurate/rough
  RecorderMode=accurate
  
  #配置时间片，单位为ms，最小1s，最大600s
  MillTimeSlice=10000
  
  #需要监控的package，可配置多个，用英文';'分隔
  IncludePackages=cn.perf4j.demo
  
  #不需要监控的package，可配置多个，用英文';'分隔
  ExcludePackages=org.spring;
  
  #可配置多个方法名，用英文';'分隔
  ExcludeMethods=equals;hash
  
  #是否排除私有方法，true/false
  ExcludePrivateMethod=true
  
  #通用的方法执行时间阈值，单位为ms
  ProfilingTimeThreshold=1000
  
  #在一个时间片内，超过方法执行时间阈值的次数，仅在RecorderMode=accurate时有效
  ProfilingOutThresholdCount=10

• 执行命令 mvn clean package

• 运行你的程序

• 输出结果

  2018-07-01 23:40:24.2 [MyPerf4J] INFO RecorderMaintainer.roundRobinProcessor finished!!! cost: 0ms
  2018-07-01 23:40:24.3 [MyPerf4J] INFO RecorderMaintainer.backgroundProcessor finished!!! cost: 1ms
  MyPerf4J Performance Statistics [2018-07-01 23:40:23, 2018-07-01 23:40:24]
  Api[2/3]                    RPS  Avg(ms)  Min(ms)  Max(ms)   StdDev     Count     TP50     TP90     TP95     TP99    TP999   TP9999  TP99999    TP100
  UserServiceImpl.getId1  7454181     0.00        0        0     0.00   7454181        0        0        0        0        0        0        0        0
  UserServiceImpl.getId2  7454180     0.00        0        0     0.00   7454180        0        0        0        0        0        0        0        0