PHP实现通过strace定位故障原因的方法
本文实例讲述了PHP实现通过strace定位故障原因的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：
俗话说：不怕贼偷，就怕贼惦记着。在面对故障的时候，我也有类似的感觉：不怕出故障，就怕你不知道故障的原因，故障却隔三差五的找上门来。
十一长假还没结束，服务器却频现高负载，Nginx出现错误日志：
connect()failed(110:Connectiontimedout)whileconnectingtoupstream
connect()failed(111:Connectionrefused)whileconnectingtoupstream
看上去是Upstream出了问题，在本例中Upstream就是PHP（版本：5.2.5）。可惜监控不完善，我搞不清楚到底是哪出了问题，无奈之下只好不断重启PHP来缓解故障。
如果每次都手动重启服务无疑是个苦差事，幸运的是可以通过CRON设置每分钟执行：
#/bin/bash
LOAD=$(awk'{print$1}'/proc/loadavg)
if[$(echo"$LOAD>100"|bc)=1];then
/etc/init.d/php-fpmrestart
fi
可惜这只是一个权宜之计，要想彻底解决就必须找出故障的真正原因是什么。
闲言碎语不要讲，轮到Strace出场了，统计一下各个系统调用的耗时情况：
shell>strace-c-p$(pgrep-nphp-cgi) %timesecondsusecs/callcallserrorssyscall -------------------------------------------------------------- 30.530.023554132179brk 14.710.01135014081mlock 12.700.0097981565816recvfrom 8.960.0069107927read 6.610.00509743119accept 5.570.0042944977poll 3.130.0024157359write 2.820.0021777311sendto 2.640.002033212011stat 2.270.00175012312gettimeofday 2.110.00162611428rt_sigaction 1.550.0011992730fstat 1.290.00099810100100connect 1.030.0007924178shutdown 1.000.0007732492open 0.930.0007201711close 0.490.0003812238chdir 0.350.000271387select 0.290.0002241357setitimer 0.210.000159281munlock 0.170.000133288getsockopt 0.140.0001101149lseek 0.140.0001061121mmap 0.110.0000861121munmap 0.090.0000720238rt_sigprocmask 0.080.000063417lstat 0.070.0000540313uname 0.000.0000000151access 0.000.0000000100socket 0.000.0000000101setsockopt 0.000.0000000277fcntl -------------------------------------------------------------- 100.000.07714513066118total
看上去「brk」非常可疑，它竟然耗费了三成的时间，保险起见，单独确认一下：
shell>strace-T-ebrk-p$(pgrep-nphp-cgi) brk(0x1f18000)=0x1f18000<0.024025> brk(0x1f58000)=0x1f58000<0.015503> brk(0x1f98000)=0x1f98000<0.013037> brk(0x1fd8000)=0x1fd8000<0.000056> brk(0x2018000)=0x2018000<0.012635>
说明：在Strace中和操作花费时间相关的选项有两个，分别是「-r」和「-T」，它们的差别是「-r」表示相对时间，而「-T」表示绝对时间。简单统计可以用「-r」，但是需要注意的是在多任务背景下，CPU随时可能会被切换出去做别的事情，所以相对时间不一定准确，此时最好使用「-T」，在行尾可以看到操作时间，可以发现确实很慢。
在继续定位故障原因前，我们先通过「manbrk」来查询一下它的含义：
brk()setstheendofthedatasegmenttothevaluespecifiedbyend_data_segment,whenthatvalueisreasonable,thesystemdoeshaveenoughmemoryandtheprocessdoesnotexceeditsmaxdatasize(seesetrlimit(2)).
简单点说就是内存不够用时通过它来申请新内存（datasegment），可是为什么呢？
shell>strace-T-p$(pgrep-nphp-cgi)2>&1|grep-B10brk
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>
通过「grep」我们很方便就能获取相关的上下文，反复运行几次，发现每当请求某些PHP脚本时，就会出现若干条耗时的「brk」，而且这些PHP脚本有一个共同的特点，就是非常大，甚至有几百K，为何会出现这么大的PHP脚本？实际上是程序员为了避免数据库操作，把非常庞大的数组变量通过「var_export」持久化到PHP文件中，然后在程序中通过「include」来获取相应的变量，因为变量太大，所以PHP不得不频繁执行「brk」，不幸的是在本例的环境中，此操作比较慢，从而导致处理请求的时间过长，加之PHP进程数有限，于是乎在Nginx上造成请求拥堵，最终导致高负载故障。
下面需要验证一下推断似乎否正确，首先查询一下有哪些地方涉及问题脚本：
shell>find/path-name"*.php"|xargsgrep"script.php"
直接把它们都禁用了，看看服务器是否能缓过来，或许大家觉得这太鲁蒙了，但是特殊情况必须做出特殊的决定，不能像个娘们儿似的优柔寡断，没过多久，服务器负载恢复正常，接着再统计一下系统调用的耗时：
shell>strace-c-p$(pgrep-nphp-cgi) %timesecondsusecs/callcallserrorssyscall -------------------------------------------------------------- 24.500.001521111382recvfrom 16.110.0010003330accept 7.860.000488859sendto 7.350.0004561360rt_sigaction 6.730.0004182198poll 5.720.0003551285stat 4.540.0002820573gettimeofday 4.410.000274742shutdown 4.400.0002732137open 3.720.0002311197fstat 2.930.0001821187close 2.560.000159290setitimer 2.130.0001321244read 1.710.000106430munmap 1.160.000072160chdir 1.130.000070418setsockopt 1.050.0000651100write 1.050.000065164lseek 0.950.000059175uname 0.000.000000030mmap 0.000.000000060rt_sigprocmask 0.000.000000032access 0.000.00000009select 0.000.000000020socket 0.000.00000002020connect 0.000.000000018getsockopt 0.000.000000054fcntl 0.000.00000009mlock 0.000.00000009munlock -------------------------------------------------------------- 100.000.006208311924total
显而易见，「brk」已经不见了，取而代之的是「recvfrom」和「accept」，不过这些操作本来就是很耗时的，所以可以定位「brk」就是故障的原因。
…
拥抱故障，每一次故障都是历练。正所谓：天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，增益其所不能。
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希望本文所述对大家PHP程序设计有所帮助。