在本教程中，我们将展示如何用 OpenResty XRay 定量分析 PHP Laravel 应用中 CPU 时间的消耗情况。我们将展示其中占用 CPU 最多的那些 PHP 代码路径，这些热代码路径是 OpenResty XRay 自动分析和解释 PHP 语言级别的 CPU 火焰图获得的。OpenResty XRay 是真正的非侵入式动态分析，无需在目标应用中安装任何特殊模块或插件，无需重新编译目标应用，甚至无需重启已经在运行的进程。

问题：高 CPU 使用率

我们用 PHP 的 Laravel 框架搭建了一个简单的 “hello world” Web 应用。

在这里定义了一个请求处理函数，它会返回一个 “Hello, world” 的响应。

使用 curl 命令访问 Laravel 的 HTTP 接口。响应体确实是 “hello world”。

运行 top 命令来检查目标 PHP 进程的 CPU 使用情况。

这是之前展示过的 PHP “hello world” 服务进程。

我们事先使用客户端压测工具将 CPU 使用率压满到 100%。

运行 ps 命令来查看这个进程的详情。

这个 php 二进制可执行文件是 Linux 发行版自带的。

使用引导式分析功能分析 Laravel 应用中的 CPU 分布情况

接下来，我们使用 OpenResty XRay 来查看 CPU 时间是如何分布在 PHP 进程内部的所有代码路径上的。在浏览器中打开 OpenResty XRay 的 Web 控制台。

确保我们当前分析的是正确的机器。

如果当前显示的机器不对，您可以从下面的列表中选择正确的。

进入 “Guided Analysis” 页面。

这里可以看到系统能分析的不同类型的问题。

让我们选择 “High CPU Usage”。

点击 “Next”。

选择之前的 PHP 应用实例。

选择消耗接近 100% CPU 资源的进程。也就是我们之前在 top 中看到的。

确保应用的类型是正确的。通常默认值就是对的。

OpenResty XRay 可以在多种不同语言的级别上进行分析。这里保持 PHP 和 C/C++ 都选中。

我们还可以设置最长的分析时间。这里保持默认的 300 秒不变。

开始分析。

系统将持续进行多轮分析，现在它正在运行第一轮。

第一轮已经完成，现在进入第二轮分析。对这个例子来说，运行一轮就够了。

现在停止分析。

可以看到自动生成了一份分析报告。

这是现在我们要分析的问题类型，CPU。

这是 CPU 资源消耗最高的 C 代码路径。

第一个 zend_execute 函数用于解释和执行 PHP 操作码。

当服务器收到一个新的 HTTP 请求时，php_cli_server_dispatch_router 函数会被调用来读取和解析请求数据。

main 函数表明这是一个由 PHP CLI 启动的内置 Web 服务器。

点击查看更多细节。

这条热代码路径是由这个 C 语言级别的 CPU 火焰图自动推导出来的。

下面是对问题更详细的解释和建议。它提到了我们之前看到的 zend_execute 函数。

让我们看看最热 PHP 代码路径的细节。

bootProvider 函数是 Laravel 框架的一部分，该函数负责启动应用注册的 Service Provider。

点击 “More” 查看细节。

点击这个图标放大。

继续放大。

Laravel 的 ServiceProvider 程序中，ServiceProvider::boot 方法用于为 Carbon 日期库注册宏和配置。相应的 boot 方法用于初始化时区等设置。

IgnitionServiceProvider::boot 函数为 Laravel 应用提供调试页面的错误页面做初始化。

让我们看看第二热 PHP 代码路径，它消耗了接近 14% 的 CPU 时间。

这个 register 函数会在应用引导过程中被调用，它是 Service Provider 程序注册过程的一部分。在 Laravel 中，每次请求时都会启动一个新的应用实例。

点击 “More” 查看细节。

放大火焰图。

继续放大。

resolveProvider 是 Laravel 框架中的一个方法，用于解析和注册Service Providers。

DatabaseServiceProvider::register 方法在 Laravel 中负责向服务容器注册数据库服务及其相关组件。

第三热的代码路径消耗了大约 13% 的 CPU 时间。

看一下这条代码路径的细节。

该代码路径用于发送 HTTP 响应，它是 “hello world” 响应的实现。

第一条代码路径和第二条路径虽然不是同一个服务，但是类似。

这是 Laravel 和 OpenResty 的性能对比图。可以看到 Laravel 的性能比 OpenResty 低了两个数量级。OpenResty 框架在设计和实现更加高效和先进。

全自动分析报告

您可以在 “Insights” 页面中找到以日和周为周期的报告。所以您不是非得用 “Guided Analysis” 功能。

当然，“Guided Analysis” 对于应用的开发和演示是很有用的。

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。

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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