一、背景
nodejs线上服务日常监控和问题排查，需要能够计算出cpu的使用率。
二、方法
linux查看cpu
1.top
top命令可以查询进程运行的情况。
| PID | USER | %CPU | %MEM | TIME+ | COMMAND |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | user | 7.7 | 0.1 | 408:46.28 | node |
| 2 | user | 3.3 | 0.1 | 418:01.71 | node |
| 3 | user | 2.7 | 0.1 | 434:44.60 | node |
2.vmstat
vmstat命令可以查看系统整体运行情况。
vmstat 1 //查看系统运行情况，1代表每一秒执行一次
3./proc
文档：www.kernel.org/doc/html/la…
/proc是Linux自带的一个虚拟文件系统，可以通过文件操作的方式与linux内核进行通信。
查看cpu信息
cat /proc/cpuinfo
查看平均负载
cat /proc/loadavg
查看uptime
cat /proc/uptime
查看cpu统计信息
cat /proc/stat
查看pid=2的进程统计信息
cat /proc/2/stat
具体每个文件读取后可以获取哪些字段，可以参考：man7.org/linux/man-p…, 或直接使用man命令查看。
获取进程CPU数据我们通常会访问/proc/${pid}/stat，读取后可以根据文档获取对应列的字段值，下面列举几个常用的重要的进程运行数据。
utime：用户模式下的总时间，单位是clock
Amount of time that this process has been scheduled in user mode, measured in clock ticks (divide by sysconf(_SC_CLK_TCK) ). This includes guest time, guest_time (time spent running a virtual CPU, see below), so that applications that are not aware of
the guest time field do not lose that time from their calculations.
stime：内核模式下的总时间，单位是clock
Amount of time that this process has been scheduled in kernel mode, measured in clock ticks (divide by sysconf(_SC_CLK_TCK) ).
cutime：等待子进程用户模式下的总时间
Amount of time that this process's waited-for children have been scheduled in user mode, measured in clock ticks (divide by sysconf(_SC_CLK_TCK) ).(See also times(2).) This includes guest time, cguest_time (time spent running a virtual CPU, see below).
cstime：等待子进程内核模式下的总时间
Amount of time that this process's waited-for children have been scheduled in kernel mode, measured in clock ticks (divide by sysconf(_SC_CLK_TCK) ).
rss：进程常驻内存
starttime：进程开始运行的时间，是一个相对于系统启动的相对时间
4.pidusage
pidusage是一个第三方依赖，能够获取进程的性能数据。
const pidusage = require('pidusage')
pidusage(process.pid, function (err, stats) {
console.log(stats)
// => {
// cpu: 10.0, // percentage (from 0 to 100*vcore)
// memory: 357306368, // bytes
// ppid: 312, // PPID
// pid: 727, // PID
// ctime: 867000, // ms user + system time
// elapsed: 6650000, // ms since the start of the process
// timestamp: 864000000 // ms since epoch
// }
cb()
})
这个库支持Linux/MAC/windows平台，其中linux平台的实现是基于3中的/proc文件系统实现：在2个不同的时间点读取/proc/${pid}/stat文件，计算得出这段时间内的cpu使用率。
//
open(path, cb) {
}
function cb(err, buffer) {
if (err) {
// 错误处理
}
const stat = { ... };
const childrens = options.childrens ? stat.cutime + stat.cstime : 0
// 内核态时间 - 上次的内核态时间 + 用户态时间 - 上次的用户态时间 + 等待子进程的总时间。
const total = (stat.stime - (hst.stime || 0) + stat.utime - (hst.utime || 0) + childrens
// time elapsed between calls in seconds
const seconds = Math.abs(hst.uptime !== undefined ? stat.uptime - hst.uptime : stat.start - stat.uptime)
const cpu = seconds > 0 ? (total / seconds) * 100 : 0;
}
child_process
Node api
1.os.cpu
import os from 'os';
// 获取当前时刻CPU的信息，返回空闲时间和总时间
// 这里简单地把所有CPU的耗时累加了，严谨地计算应该单独计算每个cpu的时间，求出每个cpu的使用率
getCPUInfo = () => {
return os.cpus().map((info: any) => {
return {
idle: info.times.idle,
total: info.times.user + info.times.nice + info.times.sys + info.times.idle + info.times.irq
};
}).reduce((pre, cur) => {
return {
idle: pre.idle + cur.idle,
total: pre.total + cur.total,
};
}, { idle: 0, total: 0 });
}
// 通过两个时间点的cpu用时信息，计算出该时间段内cpu用的使用时间和使用率
getCPUUsage() {
const start = this.getCPUInfo();
return new Promise((resolve) => {
setTimeout(() => {
const end = this.getCPUInfo();
const idle = end.idle - start.idle;
const total = end.toal - start.total;
const usage = 1 - idle / toal // 0 ~ 1的数字, 如0.5代表50%使用率
resolve({ idle, total, usage });
}, 5000);
});
}
2.child_process
使用child_process开启一个子进程，执行Linux命令，通过stdout获取命令执行的结果，然后使用js代码解析。
