怎么在PHP中利用strace定位故障原因

本篇文章為大家展示了怎么在PHP中利用strace定位故障原因，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

#/bin/bash
LOAD=$(awk '{print $1}' /proc/loadavg)
if [ $(echo "$LOAD > 100" | bc) = 1 ]; then
  /etc/init.d/php-fpm restart
fi

可惜這只是一個權宜之計，要想徹底解決就必須找出故障的真正原因是什么。

閑言碎語不要講，輪到Strace出場了，統計一下各個系統調用的耗時情況：

shell> strace -c -p $(pgrep -n php-cgi)
% time   seconds usecs/call   calls  errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 30.53  0.023554     132    179      brk
 14.71  0.011350     140    81      mlock
 12.70  0.009798     15    658    16 recvfrom
 8.96  0.006910      7    927      read
 6.61  0.005097     43    119      accept
 5.57  0.004294      4    977      poll
 3.13  0.002415      7    359      write
 2.82  0.002177      7    311      sendto
 2.64  0.002033      2   1201     1 stat
 2.27  0.001750      1   2312      gettimeofday
 2.11  0.001626      1   1428      rt_sigaction
 1.55  0.001199      2    730      fstat
 1.29  0.000998     10    100    100 connect
 1.03  0.000792      4    178      shutdown
 1.00  0.000773      2    492      open
 0.93  0.000720      1    711      close
 0.49  0.000381      2    238      chdir
 0.35  0.000271      3    87      select
 0.29  0.000224      1    357      setitimer
 0.21  0.000159      2    81      munlock
 0.17  0.000133      2    88      getsockopt
 0.14  0.000110      1    149      lseek
 0.14  0.000106      1    121      mmap
 0.11  0.000086      1    121      munmap
 0.09  0.000072      0    238      rt_sigprocmask
 0.08  0.000063      4    17      lstat
 0.07  0.000054      0    313      uname
 0.00  0.000000      0    15     1 access
 0.00  0.000000      0    100      socket
 0.00  0.000000      0    101      setsockopt
 0.00  0.000000      0    277      fcntl
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00  0.077145         13066    118 total

看上去「brk」非常可疑，它竟然耗費了三成的時間，保險起見，單獨確認一下：

shell> strace -T -e brk -p $(pgrep -n php-cgi)
brk(0x1f18000) = 0x1f18000 <0.024025>
brk(0x1f58000) = 0x1f58000 <0.015503>
brk(0x1f98000) = 0x1f98000 <0.013037>
brk(0x1fd8000) = 0x1fd8000 <0.000056>
brk(0x2018000) = 0x2018000 <0.012635>

說明：在Strace中和操作花費時間相關的選項有兩個，分別是「-r」和「-T」，它們的差別是「-r」表示相對時間，而「-T」表示絕對時間。 簡單統計可以用「-r」，但是需要注意的是在多任務背景下，CPU隨時可能會被切換出去做別的事情，所以相對時間不一定準確，此時最好使用「-T」，在行 尾可以看到操作時間，可以發現確實很慢。

在繼續定位故障原因前，我們先通過「man brk」來查詢一下它的含義：

brk() sets the end of the data segment to the value specified by end_data_segment, when that value is reasonable, the system does have enough memory and the process does not exceed its max data size (see setrlimit(2)).

簡單點說就是內存不夠用時通過它來申請新內存（data segment），可是為什么呢？

shell> strace -T -p $(pgrep -n php-cgi) 2>&1 | grep -B 10 brk
stat("/path/to/script.php", {...}) = 0 <0.000064>
brk(0x1d9a000) = 0x1d9a000 <0.000067>
brk(0x1dda000) = 0x1dda000 <0.001134>
brk(0x1e1a000) = 0x1e1a000 <0.000065>
brk(0x1e5a000) = 0x1e5a000 <0.012396>
brk(0x1e9a000) = 0x1e9a000 <0.000092>

通過「grep」我們很方便就能獲取相關的上下文，反復運行幾次，發現每當請求某些PHP腳本時，就會出現若干條耗時的「brk」，而且這些PHP 腳本有一個共同的特點，就是非常大，甚至有幾百K，為何會出現這么大的PHP腳本？實際上是程序員為了避免數據庫操作，把非常龐大的數組變量通過「var_export」持久化到PHP文件中，然后在程序中通過「include」來獲取相應的變量，因為變量太大，所以PHP不得不頻繁執行「brk」，不幸的是在本例的環境中，此操作比較慢，從而導致處理請求的時間過長，加之PHP進程數有限，于是乎在Nginx上造成請求擁堵，最終導致高負載故障。

下面需要驗證一下推斷似乎否正確，首先查詢一下有哪些地方涉及問題腳本：

shell> find /path -name "*.php" | xargs grep "script.php"

直接把它們都禁用了，看看服務器是否能緩過來，或許大家覺得這太魯蒙了，但是特殊情況必須做出特殊的決定，不能像個娘們兒似的優柔寡斷，沒過多久，服務器負載恢復正常，接著再統計一下系統調用的耗時：

shell> strace -c -p $(pgrep -n php-cgi)
% time   seconds usecs/call   calls  errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 24.50  0.001521     11    138     2 recvfrom
 16.11  0.001000     33    30      accept
 7.86  0.000488      8    59      sendto
 7.35  0.000456      1    360      rt_sigaction
 6.73  0.000418      2    198      poll
 5.72  0.000355      1    285      stat
 4.54  0.000282      0    573      gettimeofday
 4.41  0.000274      7    42      shutdown
 4.40  0.000273      2    137      open
 3.72  0.000231      1    197      fstat
 2.93  0.000182      1    187      close
 2.56  0.000159      2    90      setitimer
 2.13  0.000132      1    244      read
 1.71  0.000106      4    30      munmap
 1.16  0.000072      1    60      chdir
 1.13  0.000070      4    18      setsockopt
 1.05  0.000065      1    100      write
 1.05  0.000065      1    64      lseek
 0.95  0.000059      1    75      uname
 0.00  0.000000      0    30      mmap
 0.00  0.000000      0    60      rt_sigprocmask
 0.00  0.000000      0     3     2 access
 0.00  0.000000      0     9      select
 0.00  0.000000      0    20      socket
 0.00  0.000000      0    20    20 connect
 0.00  0.000000      0    18      getsockopt
 0.00  0.000000      0    54      fcntl
 0.00  0.000000      0     9      mlock
 0.00  0.000000      0     9      munlock
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00  0.006208         3119    24 total

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