Инструменты для анализа производительности и отладки

НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Когда программа падает, «тормозит» или жрёт память, недостаточно print(). Нужны отладчик (пошаговое выполнение, точки останова), профайлер (где тратится CPU/RAM) и в продакшене — наблюдаемость (метрики, логи, трейсы).

Загрузка интерактивного демо…

---

Системные метрики (CPU, RAM, диск, сеть)

Загрузка интерактивного демо…

Инструмент	Платформа	Назначение
htop / btop	Linux, macOS	Интерактивный список процессов
vmstat, iostat, mpstat	Linux (sysstat)	Память, диск, CPU в CLI
dstat	Linux	Сводка ресурсов в одном окне
Process Explorer	Windows	Расширенный диспетчер задач
CrystalDiskMark	Windows	Тест скорости диска

---

Linux: трассировка и профилирование ядра

strace

Трассировка системных вызовов процесса — что реально спрашивает у ядра (файлы, сокеты).

strace -f -e open,read,write -p PID
strace -c ./myapp    # сводка по syscall

perf

Аппаратные счётчики CPU: циклы, cache miss, ветвления.

perf record -g ./myapp
perf report

eBPF / bpftrace

Динамическая трассировка без пересборки ядра; основа современных observability-агентов.

lsof

Какие файлы и сокеты открыты процессом: lsof -i :443.

sysdig

Объединяет идеи strace, tcpdump и метрик контейнеров.

---

Отладка C, C++, нативного кода

gdb (GNU Debugger)

gdb ./program
(gdb) break main
(gdb) run
(gdb) next
(gdb) print variable

LLDB

Отладчик LLVM; по умолчанию в Xcode, подходит для C/C++/Swift.

Valgrind

Динамический анализ: утечки памяти, обращения вне буфера (memcheck), гонки (helgrind).

valgrind --leak-check=full ./program

WinDbg

Отладка дампов и ядра Windows; расширения для .NET и native.

ProcDump (Sysinternals)

Снятие дампа по порогу CPU или при исключении.

---

.NET

Инструмент	Описание
Visual Studio Diagnostic Tools	CPU, память, события GC в IDE
dotTrace / dotMemory (JetBrains)	Профилирование и heap (.NET)
PerfView (Microsoft)	ETW-трассы, GC, JIT (Windows)

---

JVM (Java, Kotlin)

Инструмент	Описание
JProfiler, YourKit	Коммерческие профайлеры CPU/RAM
Java VisualVM, JConsole	Входят в JDK / отдельно
Async Profiler	Flame graphs с низким overhead
MAT (Eclipse)	Анализ heap-дампов
JFR	Flight Recorder в современных JDK

---

Python

# Стандартная библиотека
python -m cProfile -o stats.prof script.py

# Без остановки процесса
py-spy record -o profile.svg --pid PID

memory_profiler — построчное потребление RAM; Scalene — CPU/GPU/RAM по строкам.

---

Go

pprof встроен в runtime:

go test -cpuprofile=cpu.prof
go tool pprof cpu.prof

---

Сеть

Загрузка интерактивного демо…

Инструмент	Назначение
tcpdump	Захват пакетов в CLI
Wireshark	Разбор pcap, фильтры display
Prometheus + node_exporter	Метрики хоста и сервисов

---

Observability в продакшене

Загрузка интерактивного демо…

Компонент	Роль
Prometheus	Сбор и хранение метрик (pull)
Grafana	Дашборды, алерты
OpenTelemetry	Единый SDK для traces/metrics/logs
LTTng, SystemTap	Низкоуровневая трассировка Linux
Netdata	Быстрый локальный дашборд

:::tip Три сигнала Метрики — «сколько и как быстро». Логи — «что случилось». Трейсы — «какой путь запроса через сервисы». Вместе они сокращают время поиска узкого места. :::

---

Веб и front-end

Загрузка интерактивного демо…

Инструмент	Метрики
Chrome DevTools → Performance	FPS, JS, layout, LCP
Firefox Profiler	Смешанные стеки JS + native
Lighthouse	Core Web Vitals, доступность

---

Нагрузочное тестирование

Связывает профилирование с нагрузкой: JMeter, k6, Gatling — см. тестирование.

---

Визуализация профилей

Flame graph (Brendan Gregg) — иерархия стеков: ширина = доля времени. Строится из вывода perf, py-spy, Async Profiler, pprof.

---

Мобильные платформы

Инструмент	Платформа
Xcode Instruments	iOS, macOS
Android Profiler	Android Studio
Intel VTune / AMD uProf	Низкоуровневый CPU (x86)

---

См. также

• Мониторинг — эксплуатация и SRE-стек
• Отладка в энциклопедии
• Утилиты — Wireshark, Process Explorer, sysstat

---