身为一个工程师，不管你写的是前端、后端、全端还是什么端，一定多少用过htop，就算真的没用过也会听同事说过。htop是一个process manager，他可以让你看到执行中的process、系统资源的使用量，也可以让你轻松kill掉任何一个process，总之，你想得到的功能统统都有～
虽然大家都说htop很好用，但许多人打开htop也只看得懂CPU、Mem、PID、Command这些简单的字段，对于Load average、NI、State、SHR就没那么熟悉
不过htop都帮你列出来了，看不懂好像又有点可惜对吧！所以这篇文章要跟大家钜细弥遗的介绍htop每个字段的意义，也许哪天有需要时就能派上用场呢！
CPU
首先来说说最重要的CPU，在htop最上方会列出各CPU的使用率，值得注意的是这边显示的是CPU的逻辑核心数，譬如说你的电脑有四核心八线程，意思是同时可以执行八个thread，那这边就会显示八个CPU哦～
另外不知道有没有人发现这个使用率的bar包含了红色跟绿色，有时甚至还会有蓝色，那其实是有意义的哦：
红色代表的是kernel thread占用的CPU，像是系统需要自动做process scheduling、memory management等等，是整个系统中最重要、优先权也最高的任务
绿色代表的是normal priority thread，排程的优先权比kernel thread低一些，一般来说使用者执行的程序如果没有特别调优先权的话，都会归在这一类
蓝色的话就是low priority thread，因为优先权比较低，分配到的CPU自然也比较少，适合「我ok，你先跑」那类比较无关紧要的process，如果CPU已经被操到快不行了，或是memory真的不够用了，第一个杀掉的也是这类process
Memory & Swap
紧接在CPU下面的是memory跟swap的使用量，memory这边应该大家都看得懂，值得一提的是他的颜色也是有意义的：
绿色指的是被process占用的內存，譬如说你开的浏览器、VSCode、终端机等等程序，还有正在执行的htop都算是这一类
蓝色则是buffer pages，他是用来储存一些metadata。譬如说当你第一次执行
ls -l时系统会去硬盘捞看这个文件夹有哪些档案、每个档案的权限等等，然后帮你存在buffer pages，当你短时间内再执行ls -l时就不用再进入硬盘（因为硬盘很慢），直接从buffer拿即可橘色的cache pages跟buffer很像，只不过buffer存的是metadata，而cache存的是档案内容。像你第一次下
cat index.js时就会把内容读取到cache pages，如果你cat之后发现代码太长，决定先看前十行就好了，那再下head -n 10 index.js就会从cache pages直接读取
这也代表说內存使用量并非越低越好，毕竟闲在那边也没啥用，不如让系统把闲置的部分拿去当buffer跟cache，读取时能不碰硬盘就不碰硬碟，才可以让程序执行得更快
所以千万不要相信什么「内存清理大师」可以帮你提升性能，说真的没变慢就不错了，随便把buffer跟cache都清掉了只会加重系统负担。內存管理就交给系统来，十之八九都可以管理得还不错
而swap的部分虽然上图完全没用到，但还是解释一下：swap的机制跟刚刚提到的cache & buffer正好相反，万一你实在开了太多程序，而且每个程序都跟chrome一样狂吃猛吃，导致memory快要不够了
那系统就会把內存里面一些东西swap到硬盘上，等真的需要那些东西时再从硬盘拿回来。虽然这样做看似有更多內存可以用，但代价就是程序速度会慢上许多，因为硬盘实在是太慢了
Load Average
接着来看看屏幕右上方那堆神奇的数字
首先Tasks字段的488，1994 thr；3 running代表的是目前总共有488的process、1994个thread，其中3个thread正在执行（这数字最大就是你的逻辑核心数）
而Load Average（LA）是用来判断断目前系统有多繁忙，三个数字代表的是系统在最近1分钟、5分钟、15分钟内，平均有多少个thread需要CPU
以上图来说，近一分钟内平均有5.9个thread需要使用CPU进行运算，但无奈我只有4个逻辑核心，所以CPU是忙到翻过来，而最近十五分钟的LA是3.49，其实也算是高了
一般来说电脑完全没在用时LA会低于1，而平常在上网、听音乐、做简报则是会介于1到2之间
所以如果觉得自己写的程序跑很慢，不妨先看看LA确认瓶颈是不是在CPU，如果LA很低但程序却慢得夸张，那很可能程序并没有善用多核心，或是瓶颈卡在硬盘跟网络IO；如果LA已经很高了但还是觉得太慢，那就只能改善算法、或是换更快的CPU了
PID/USER
上面讲完之后来看看下面这一大块，这部分每个row都是一个process，而PID就是每个process的ID
那知道PID之后可以干嘛呢？其实他的用途挺多的，譬如说你可以用kill -KILL <pid>来杀掉某个process；或是使用kill -STOP来暂停process再用kill -CONT让他继续执行（这超好用👍，但好像很多人都不知道）
而USER字段没什么好解释的，就是把这个process跑起来的人。不管程序是谁写的，只要是我把他跑起来，USER那栏就会显示我的名字
PRI & NI
接下来的Priority跟Nice两个都是跟优先权有关的指标，注意数字越小表示优先权越高，也就可以分配到越多CPU时间
其中PRI是由系统帮你决定的，无法自行修改，像上图mdbulkimport的PRI值是17，而ping 8.8.8.8则是24，代表系统认为mdbulkimport比ping来得重要
注：mdbulkimport是mac spotlight功能的一部分
而nice值的部分预设是0，可以用renice -n 19 -p <pid>调整到最低优先权19，想要调高的话最高也可以调到-20
虽然nice值可以随自己高兴调高调低，但系统不见得都会听你的。有的系统比较友善会愿意参考你设的nice值，但也有一些只看PRI系统根本不在乎nice，你设你的我排我的，所以不要太期待提高优先权可以为性能带来多大的变化，想要提升性能还是乖乖把程式写好比较重要～
VIRT/RES/SHR
这三个数字都是跟內存有关的，分别代表Virtual memory、Resident跟Shared memory
irtual memory的概念比较复杂一点，基本上你可以把他想成process可以存取到的memory总和。譬如说head -n index.js内部运作的方式是先把index.js打开，然后读取前十行
虽然他只读取前十行，但head process已经把档案打开了，他其实有权限access到整个档案的内容（只是它没有这么做），所以virtual memory会把整个档案的大小算进去
而Resident正好相反，他指的是物理上你到底占用了多少內存。以同样的例子来说，若你只读取前十行，那系统就只把前十行从硬盘读进內存，RES也就只算那十行
因此在htop里面RES一定会小于VIRT（如下图），而且通常是远小于，因为VIRT会把一堆哩哩叩叩的东西都算进去，所以就算看到VIRT很肥也完全不用担心
而Shared memory的话顾名思义就是可以跟别人分享的memory，像程序执行时很常会用的glibc，或是在读取read-only档案时，这些东西都只需要读进內存一次就可以了，所以就会被算进SHR里面
虽说能跟其他process共享內存是好事，但这种事也强求不来，所以一般我都只看RES，很少在管SHR是多少
State
接着来看这小小一个S，代表的是process的state，比较常见的有以下几个
R:意思是process正在跑或是在running queue里等待CPU排程
如果你的程序长时间处于R状态但还是跑很慢，代表可能是算法太慢了，或是CPU实在太忙一直把你丢在queue里面，可以再透过CPU%来确认是哪个问题
S:目前正在睡觉，有事做才会醒来
通常定时执行的、要使用者互动的程式如ping跟VSCode很常会处于S状态（上图），毕竟ping一秒只送一个封包，但现今的CPU一秒可以跑十亿个cycle，所以CPU当然是送出封包后就马上把你踢到旁边去睡觉，等一秒后你睡醒了再回来
VSCode的话是因为你总不可能一秒打十亿个字吧，所以没事做的时候他会马上被CPU踢出去，等你打字了他再被叫回来动一下，然后马上又被踢出去
D:这个也是在睡觉，只不过等待的一定是IO，譬如说读取档案、写入数据库等等
如果你的process长时间处于D状态，代表IO所占的时间比较多，三不五时就被CPU踢出去睡觉。因此想改善性能也要从IO着手，譬如用redis做缓存或是换SSD等等，若只是单纯更换程序语言或是升级CPU可能没什么效果
CPU%/MEM%
CPU%意思是你在这段时间平均用了几颗CPU，因为htop预设3秒更新一次，假如前1.5秒你用了一颗，后1.5都没用，那平均就是50%；如果你这三秒用好用满四个核心，那就是漂亮的400%（上图Rust编译器的其中一个process就有用到331%）
因为CPU%是很短期的数据，所以当你突然觉得电脑当当的快不行时，直接看CPU%就可以知道是谁在作怪，然后看是要用signal把他暂停还是干脆直接杀掉
MEM%也很类似，就是使用內存的比例，要注意的是他是用RES来做计算，所以如果电脑配有4GB的內存、某个process的RES是1GB，那他就是用掉实体內存的25%
Time+
最后要来说说Time+，这个时间很有意思，他代表的并不是程序从启动到现在总共经过了多久，而是这个程序总共占用了多少CPU Time
譬如说上图我在编译Rust时，虽然我才刚跑十秒而已，但CPU Time已经有28秒，代表说这个process在十秒内平均使用了2.8颗CPU，也就是平均的CPU%是280%左右
相反的如果像ping 8.8.8.8这种几乎不需要CPU运算的process（就只是把封包送出去而已），那即便跑了十多分钟，占用的CPU Time也不过12秒而已，平均起来的CPU%大概是2%左右
因此如果想知道长期而言哪个程序最占CPU的话，就看Time+的数值；如果是想看短期、目前正在暴冲的程序，那就是看先前提到的CPU%
总结
今天介绍了怎么用htop看系统的负载状态、各种內存使用量、以及长短期的CPU使用率，看到这我想大家都累了，一下子信息量太大说不定也忘得差不多了XD
但也没关系，看完脑袋中有个概念就好了，先把文章收藏起来，哪天发现又看不太懂htop时，再回来当技术文件翻一下也可以哦～
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