Node Profiler

⼀一款JavaScript的性能调优⼯工具 powered by

⾃自我介绍

• 朴灵@阿⾥里云/alinode团队 • JacksonTian@GitHub • 《深⼊入浅出Node.js》作者 • ⺫⽬目前从事Node/V8开发及相关

技术产品开发

Agenda

• 什么是Node Profiler • Node Profiler的⼯工作原理 • 怎么使⽤用Node Profiler

Node Profiler

• 来⾃自阿⾥里云的alinode团队的性能调优⼯工具 • 基于Node进⾏行开发，hack了部分V8代码 • 完全兼容Node，集成改进的inspector⼯工具

常⽤用的性能调优⼯工具

• benchmark.js • node-webkit-agent/chrome dev tools • ab/wrk • --prof & mac-tick-processor

mac-tick-processor



$ ~/git/v8/tools/mac-tick-processor isolate-0x102006200-v8.log Statistical profiling result from isolate-0x102006200-v8.log, (51 ticks, 2 unaccounted, 0 excluded).



[Shared libraries]:



ticks total nonlib name



1 2.0%



/usr/lib/system/libsystem_platform.dylib



[JavaScript]: ticks total 1 2.0% 1 2.0%



nonlib 2.0% 2.0%



name LazyCompile: ~NativeModule.compile node.js:836:44 LazyCompile: ~EventEmitter events.js:25:22



[C++]: ticks total nonlib name 15 29.4% 30.0%

node::ContextifyScript::New(v8::FunctionCallbackInfo<v8::Value> const&) 3 5.9% 6.0% node::SetupProcessObject(node::Environment*, int, char

const* const*, int, char const* const*) 2 3.9% 4.0% _malloc_zone_from_ptr 2 3.9% 4.0% __simple_dprintf 2 3.9% 4.0% ___mac_set_link 1 2.0% 2.0% v8::internal::Zone::NewExpand(int) 1 2.0% 2.0% v8::internal::VariableProxy*

v8::internal::Scope::NewUnresolved<v8::internal::AstConstructionVisitor>(v8::int ernal::AstNodeFactory<v8::internal::AstConstructionVisitor>*, v8::internal::AstRawString const*, v8::internal::Interface*, int)

1 2.0% 2.0% v8::internal::TemplateHashMapImpl<v8::internal::ZoneAllocationPolicy>::Lookup(vo id*, unsigned int, bool, v8::internal::ZoneAllocationPolicy)

chrome dev tools

benchmark.js

$ node apply_call.js call_method() x 32,516,593 ops/sec ±2.11% (81 runs sampled) apply_method() x 23,153,561 ops/sec ±1.66% (84 runs sampled) strict_call_method() x 33,664,441 ops/sec ±1.96% (90 runs sampled) strict_apply_method() x 40,285,700 ops/sec ±2.56% (86 runs sampled) Fastest is strict_apply_method()

常⻅见调优⼯工具的问题

• 很容易知道哪些代码慢，但较少知道原因。 • Node Profiler的⺫⽬目标是不仅要知道哪些代码，还要知

道为什么，以及更多。

V8知多少

• V8是⼀一个JavaScript语⾔言的执⾏行引擎 • V8是JIT的⽅方式执⾏行JavaScript代码，即：将

JavaScript直接编译为机器码，然后执⾏行 • V8对JavaScript的处理是以函数为单位进⾏行的

编译结果



(a, b) { return a + b;

}



0x39803a80d160 0 488b4c2418 REX.W movq rcx,[rsp+0x18]



0x39803a80d165 5 493b4da8 REX.W cmpq rcx,[r13-0x58]



0x39803a80d169 9 750d



jnz 24 (0x39803a80d178)



0x39803a80d16b 11 488b4e27 REX.W movq rcx,[rsi+0x27]



0x39803a80d16f 15 488b492f REX.W movq rcx,[rcx+0x2f]



0x39803a80d173 19 48894c2418 REX.W movq [rsp+0x18],rcx



0x39803a80d178 24 55



push rbp



0x39803a80d179 25 4889e5 REX.W movq rbp,rsp



0x39803a80d17c 28 56



push rsi



0x39803a80d17d 29 57



push rdi



0x39803a80d17e 30 493ba598070000 REX.W cmpq rsp,[r13+0x798]



0x39803a80d185 37 7305



jnc 44 (0x39803a80d18c)



0x39803a80d187 39 e8945bf2ff call StackCheck (0x39803a732d20) ;; debug: statement 167



;; code: BUILTIN



0x39803a80d18c 44 ff7518 push [rbp+0x18]



0x39803a80d18f 47 488b4510 REX.W movq rax,[rbp+0x10]



0x39803a80d193 51 5a



pop rdx



0x39803a80d194 52 e8c7c9f0ff call 0x39803a719b60 ;; debug: statement 178



;; debug: position 187



;; code: BINARY_OP_IC, UNINITIALIZED (id = 8)



0x39803a80d199 57 90



nop



0x39803a80d19a 58 48bba160b0df3c020000 REX.W movq rbx,0x23cdfb060a1 ;; object: 0x23cdfb060a1 Cell fo



0x39803a80d1a4 68 83430bd1 addl [rbx+0xb],0xd1



0x39803a80d1a8 72 791f



jns 105 (0x39803a80d1c9)



0x39803a80d1aa 74 50



push rax



0x39803a80d1ab 75 e8f05bf2ff call InterruptCheck (0x39803a732da0) ;; code: BUILTIN



0x39803a80d1b0 80 58



pop rax



0x39803a80d1b1 81 48bba160b0df3c020000 REX.W movq rbx,0x23cdfb060a1 ;; object: 0x23cdfb060a1 Cell fo



0x39803a80d1bb 91 49ba0000000000180000 REX.W movq r10,0x180000000000



0x39803a80d1c5 101 4c895307 REX.W movq [rbx+0x7],r10



0x39803a80d1c9 105 488be5 REX.W movq rsp,rbp ;; debug: statement 192



;; js return



0x39803a80d1cc 108 5d



pop rbp

Crankshaft

• ⼀一个普通编译器：FullCompiler • ⼀一个优化编译器：Optimizing Compiler • 运⾏行时优化

V8优化过程

优化的成果



var add = function (a, b) { return a + b;

}



node --print_unopt_code --print_opt_code --always_opt example.js



优化前 优化后



指令数 132 98



注：衡量CPU性能的指标之⼀一：MIPS——每秒百万条定点指令

事与愿违

• DONT_OPTIMIZE_NODE • Bailout • deoptimization(逆优化)

Node Profiler的改进

• 了解更多函数状态 • 给出更多优化建议 • 更好的⽤用户体验

How to use it

• install node-profiler from http://alinode.aliyun.com/ • node-profiler example.js # 运⾏行起来 • wrk http://localhost:1334/ # 让代码燃 • start profiling/stop profiling # 采样 • analyse profiling result # 分析结果

live demo

相关术语

• self：函数⾃自⾝身执⾏行时间 • total：函数⾃自⾝身及所调⽤用函数的执⾏行时间 • # of hidden classes created：函数执⾏行过程中创建的隐藏类数量 • Reason for deoptimization: 未优化的原因 • Function：函数 • opt: 优化次数 • deopt：逆优化 • monomorphic：单态 • polymorphic: 多态

优化指南

• 只优化瓶颈代码，不要优化⽆无关的 • Node Profiler仅对Node(V8)有效，不保证其他环境

的有效性 • Node Profiler仅对CPU层⾯面有优化，系统性能跟很多

（其他）因素相关 • 不要使⽤用在⽣生产环境中！！！

TODO

• release node-profiler for iojs. • add more bailout cases. • open source it.

“process.exit(0);”

–Jackson Tian