利用火焰图查找java耗时最长的方法

众所周知java方法有两种，一种是纯粹的java方法，另外一种是jni，java调用c的，方法声明是java的，实现并不是。
现在通过jni实现一些效率的提升已经很常见了。下面通过一个例子，包含jni。我们来通过火焰图分析一下方法热点。

测试用例

public class Test{
    public native void testMethod();
}

上面是一个简单的类，里面只有一个jni的调用。
我们通过javac编译，然后通过javah生成jni的头文件。默认生成的就是类名.h。现在生成的为Test.h。我们把头文件里的方法拿出来进行实现。

//输入输出
#include <iostream>
//生成的头文件
#include "Test.h"
//sleep的头文件
#include <unistd.h>
using namespace std;
JNIEXPORT void JNICALL Java_Test_testMethod
  (JNIEnv *, jobject){
      cout<<"hello"<<endl;
      sleep(4000);
  }

cpp文件编写好以后就可以生成动态库了。
编译也是需要分平台的。包括生成的名字，windows平台叫xxx.dll。编译的指令也是需要区分，windows也可以装gcc。建议安装gcc来进行编译，命令改动不大，vs系列的编译指令也变了。

g++ -c JniTest.cpp -I /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_201.jdk/Contents/Home/include -I /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_201.jdk/Contents/Home/include/darwin
g++ -m64 -fpic -shared  -o libjnitest.so JniTest.o

我们尝试方法调用

public class Main{
	static{
       System.load("/Users/libjnitest.so");
    }
    public static void main(String[] args) {
       Test test= new Test();
       while(true){
            test.testMethod();
       }
    }
}

要调用jni。所以这里必须load一下。这里load的方式有多种，demo里用最简单的一种，加载固定路径的。

生成jfr

jcmd pid JFR.start name=test1 duration=240s settings=profile.jfc filename=output3.jfr

这里参数不做特殊介绍了，这里最好使用openjdk。jfr这个功能是oracle jdk的一个商业特性。所以使用openjdk就没有什么商业的问题，8也有jfr的版本，11自带。需要大家按照自己的需要进行下载。

为什么是火焰图

如果能解析堆栈，我们是不是使用统计的方式就可以。
没错，其实就是统计的方式，例如table这种，但是方法堆栈这种是有上下文联系的，B调用了C。每次采集的堆栈里，都会有B,C。执行完一段时间，B再调用D。堆栈就有B,D的信息了。如果单独统计每个方法，就没有连贯性，就不知道他是从B到C或者B到D，只能看到BCD三者。这个说虽然知道结果，但是不知道是否应该优化。
火焰图正好能展示这样的层级关系。可以看下面的操作。

生成火焰图

这里我自己写了一个工具解析jfr文件，最后生成火焰图。

这里说一下如何看火焰图。
火焰图本身代表的一种比例，并不是实际值。最宽的说明比率最大，也就是我们常说的方法热点。也是优化的最佳考虑。
火焰图也可能出现无法优化的情况，就是最宽的上面均匀分布柱状图。证明方法外层确实是个热点，但是里面的方法执行的东西再改变。至于是否能进行优化，这样一般是个业务问题。

小结

我们在进行方法分析的时候，可以利用火焰图找出方法的热点。然后再进行针对性的优化，利用openjdk11的jfr特性，可以更方法我们进行方法采样。最重要的一点就是可以生成jni的栈。