性能优化

性能指标

高并发和响应快对应着性能优化的两个核心指标：吞吐和延时

• 应用负载角度：直接影响了产品终端的用户体验
• 系统资源角度：资源使用率、饱和度等

性能问题的本质就是系统资源已经到达瓶颈，但请求的处理还不够快，无法支撑更多的请求。 性能分析实际上就是找出应用或系统的瓶颈，设法去避免或缓解它们。

• 选择指标评估应用程序和系统性能
• 为应用程序和系统设置性能目标
• 进行性能基准测试
• 性能分析定位瓶颈
• 性能监控和告警

对于不同的性能问题要选取不同的性能分析工具。 下面是常用的Linux Performance Tools以及对应分析的性能问题类型。

到底应该怎么理解“平均负载”

平均负载：单位时间内，系统处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数，也就是平均活跃进程数。它和我们传统意义上理解的CPU使用率并没有直接关系。

其中不可中断进程是正处于内核态关键流程中的进程（如常见的等待设备的I/O响应）。不可中断状态实际上是系统对进程和硬件设备的一种保护机制。

平均负载多少时合理

实际生产环境中将系统的平均负载监控起来，根据历史数据判断负载的变化趋势。当负载存在明显升高趋势时，及时进行分析和调查。 当然也可以当设置阈值（如当平均负载高于CPU数量的70%时）

现实工作中我们会经常混淆平均负载和CPU使用率的概念，其实两者并不完全对等：

• CPU密集型进程，大量CPU使用会导致平均负载升高，此时两者一致
• I/O密集型进程，等待I/O也会导致平均负载升高，此时CPU使用率并不一定高
• 大量等待CPU的进程调度会导致平均负载升高，此时CPU使用率也会比较高

平均负载高时可能是CPU密集型进程导致，也可能是I/O繁忙导致。具体分析时可以结合mpstat/pidstat工具辅助分析负载来源

CPU

CPU上下文切换(上)

CPU上下文切换，就是把前一个任务的CPU上下文（CPU寄存器和PC）保存起来，然后加载新任务的上下文到这些寄存器和程序计数器，最后再跳转到程序计数器所指的位置，运行新任务。其中，保存下来的上下文会存储在系统内核中，待任务重新调度执行时再加载，保证原来的任务状态不受影响。

按照任务类型，CPU上下文切换分为：