使用 OpenResty XRay 快速透视和解决您的软件问题

本教程中，我们将展示如何自动分析没有调试符号的 OpenResty 和 Nginx 应用。即使在所有调试信息缺失的情况下，它也能通过机器学习算法自动对可执行文件进行分析，重建调试符号，并通过动态追踪进行深入和全面的分析。OpenResty XRay 拥有从被 strip 过的可执行文件中生成调试符号的超能力，因此即使缺失调试符号，也能获得 C 函数和 Lua 函数的源文件、源码行相关信息。

问题：应用缺失调试符号

用 ps 查看目标进程，确认可执行文件路径（示例为用户自己用源代码编译的 OpenResty）。

ps 查看进程与可执行路径

对主程序执行 file：输出表明二进制已被 strip，没有任何调试符号或符号表。也找不到该程序对应的调试符号安装包。

主程序 file 输出：已 strip

对进程加载的 LuaJIT 动态链接库同样执行 file，可见 LuaJIT 文件的调试符号也是缺失的。

LuaJIT 库 file 输出

自动分析与重建调试符号

在浏览器打开 OpenResty XRay 控制台，进入 Guided Analysis，按向导选择要分析的问题类型、目标应用与 worker 进程，语言级别保持 Lua 与 C/C++ 同时选中后开始分析。控制台入口与向导页如下（具体选项组合见视频）。

Guided Analysis 向导

分析开始后，XRay 会检测缺失的调试符号并 自动发起符号重建；重建完成后，会像平常一样并行运行各类分析器。

符号重建任务进行中

结束采样后，界面会生成汇总报告；下文只摘 CPU 与内存两处读法。

分析完成后的报告入口

CPU：火焰图与 Lua 热路径

在报告的 CPU 部分，可先展开 Lua 热点，再从关联的 C 侧火焰图查看函数名；在已重建符号的前提下，火焰图能细化到 C 源文件名与行号。

C 火焰图中的源文件与行号

C 火焰图中的源文件与行号

Lua 侧会给出占用 CPU 最多的调用路径：本例中 close 函数被 generate 函数调用。generate 是一个 Lua 函数，被定义在 Lua 源文件 lua/report.lua 中。lua/invoice.lua 文件中定义的 generate_monthly_report 调用了前面那个 generate 函数。

Lua 热路径与源文件定位

将鼠标悬停在报告中的 generate 节点上，提示里会给出 完整源路径与行号（如第 11 行）；用编辑器打开对应文件即可对照业务逻辑（本例中 generate 涉及查库与生成报告）。

Lua 热路径与源文件定位

在源码中对照报告给出的行号

在源码中对照报告给出的行号

内存：GC 引用路径一览

在内存相关小节中，Lua 层 GC 对象引用路径中，很大一部分的内存被 LuaJIT 垃圾收集器尚未释放的死亡 Lua 对象占用。

Lua GC 引用路径与已加载模块

放大 registry -> ._LOADED 等路径后，可以看到在这条数据引用路径下，table 是当前 Lua 应用已加载的所有 Lua 模块的数据结构。显然，这些加载的 Lua 模块也占了很多的内存。

Lua GC 引用路径与已加载模块

Lua GC 引用路径与已加载模块

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除单次 Guided Analysis 外，XRay 也可对在线进程持续产出洞察。切换到 Insights 即可按日、按周查看自动报告，适合长期观察；交互式向导更适合开发与演示场景。

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关于 OpenResty XRay

OpenResty XRay 是一个动态追踪产品，它可以自动分析运行中的应用，以解决性能问题、行为问题和安全漏洞，并提供可行的建议。在底层实现上，OpenResty XRay 由我们的 Y 语言驱动，可以在不同环境下支持多种不同的运行时，如 Stap+、eBPF+、GDB 和 ODB。

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关于作者

章亦春是开源 OpenResty® 项目创始人兼 OpenResty Inc. 公司 CEO 和创始人。

章亦春（Github ID: agentzh），生于中国江苏，现定居美国湾区。他是中国早期开源技术和文化的倡导者和领军人物，曾供职于多家国际知名的高科技企业，如 Cloudflare、雅虎、阿里巴巴, 是 “边缘计算“、”动态追踪 “和 “机器编程 “的先驱，拥有超过 22 年的编程及 16 年的开源经验。作为拥有超过 4000 万全球域名用户的开源项目的领导者。他基于其 OpenResty® 开源项目打造的高科技企业 OpenResty Inc. 位于美国硅谷中心。其主打的两个产品 OpenResty XRay（利用动态追踪技术的非侵入式的故障剖析和排除工具）和 OpenResty Edge（最适合微服务和分布式流量的全能型网关软件），广受全球众多上市及大型企业青睐。在 OpenResty 以外，章亦春为多个开源项目贡献了累计超过百万行代码，其中包括，Linux 内核、Nginx、LuaJIT、GDB、SystemTap、LLVM、Perl 等，并编写过 60 多个开源软件库。

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