在 CentOS 上开展 Rust 性能测试的流程
一 环境准备与基线构建
- 安装工具链与依赖：更新系统并安装开发工具、Rust 工具链与构建工具。
- 命令：sudo yum update -y
- 命令：sudo yum groupinstall -y “Development Tools”
- 命令：sudo yum install -y cargo rustc
- 建议使用最新稳定版工具链：rustup update，保证编译器优化与诊断能力处于最佳状态。
- 构建基线可执行文件：cargo build --release，后续基准与压测均基于该构建产物进行，避免调试构建干扰结果。
二 微基准测试 Criterion 与 API 压测
- 微基准测试（Criterion）
- 添加依赖（Cargo.toml）：[dev-dependencies] criterion = “0.5”
- 生成基准：cargo bench --bench my_benchmark（文件位于 benches/，如 benches/my_benchmark.rs）
- 查看报告：打开生成的 HTML 报告（如 target/criterion/**/report/index.html），关注每次迭代时间、均值、标准差与对比图。
- 示例代码要点：
- 使用 black_box 防止编译器过度优化；
- 使用 benchmark_group 对比不同实现（如递归 vs 迭代）。
- HTTP 服务压测（wrk / ab）
- 安装 wrk：sudo yum install -y epel-release && sudo yum install -y wrk
- 运行示例：wrk -t12 -c400 -d30s http://localhost:8000/（12 线程、400 连接、持续 30 秒）
- 说明：ab 为 Apache Bench，适合简单场景；wrk 更适合高并发长时压测。
三 系统级性能剖析与火焰图
- perf 采样分析
- 采样：sudo perf record -g ./target/release/your_program
- 报告：perf report（查看热点函数与调用栈）
- 提示：为获得更清晰符号信息，可在 Cargo.toml 的 [profile.release] 中开启 debug = true，然后重新构建。
- 火焰图可视化
- 安装与生成：cargo install flamegraph；cargo flamegraph – ./target/release/your_program
- 解读：火焰图中“平顶”函数即主要瓶颈，优先优化。
- 其他工具
- Valgrind（如 callgrind/massif）用于内存与缓存行为分析；
- cargo-asm 用于查看热点函数的汇编实现，辅助判断编译器优化效果。
四 资源监控与稳定复现
- 资源监控
- 实时与统计：top/htop（进程与 CPU）、vmstat（虚拟内存与 CPU）、iostat（磁盘 I/O）
- 建议在压测/基准期间并行采集，便于关联 CPU、内存、I/O 与延迟抖动。
- 稳定性与可重复性
- 预热：在正式采样前先运行一段时间，避免冷启动影响；
- 隔离：关闭无关服务与定时任务，避免后台负载干扰；
- 固定频率/绑核：必要时使用 taskset/cgroups 固定 CPU 亲和，减少调度噪声；
- 多次取中位数：多次运行基准取中位数与分位数，弱化偶发波动；
- 环境一致：保持相同内核/驱动/库版本与相同构建参数，便于横向对比。
五 常见优化方向与验证闭环
- 构建与工具链
- 保持工具链更新（rustup update），使用 release 构建并视情况开启调试符号以便剖析。
- 内存分配器
- 尝试更高效的全局分配器（如 jemalloc），在 Cargo.toml 添加依赖并使用 #[global_allocator] 指定，随后以 cargo bench/flamegraph 验证是否改善分配热点与整体延迟。
- 并发与并行
- 计算密集型任务可引入并行库（如 rayon）并对比加速比与吞吐变化，结合火焰图确认并行化收益与锁竞争成本。
- 代码与诊断
- 使用 cargo clippy 获取性能相关建议；对热点路径进行算法与数据结构的替换，并以基准与火焰图闭环验证收益。
- 系统层面
- 视场景调整文件描述符限制（如 ulimit -n 65535）与内核/网络参数，确保瓶颈来自应用而非系统配置。
