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教程：使用 .NET Core 中的 EventCounters 衡量性能

教程 命令
2023-04-18 17:01:04 时间

本文适用于： ✔️ .NET Core 3.0 SDK 及更高版本

本教程将介绍如何使用 EventCounter 衡量高频率事件的性能。 可以使用由各种官方 .NET Core 包或第三方提供者发布的可用的计数器，或创建自己的监视指标。

在本教程中，将：

实现 EventSource。

利用 dotnet-counters 监视计数器。

先决条件

本教程使用：

.NET Core 3.1 SDK 或更高版本。

dotnet-counters 监视事件计数器。

要诊断的示例调试目标应用。

获取源

示例应用程序将用作监视的基础。 示例浏览器中提供了示例 ASP.NET Core 存储库。 下载 zip 文件，下载后提取它，并在你喜欢的 IDE 中打开它。 生成并运行应用程序以确保它正常工作，然后停止应用程序。

实现 EventSource

对于每隔几毫秒发生的事件，最好使每个事件的开销较低（小于一毫秒）。 否则，对性能的影响将很大。 记录事件意味着你将向磁盘写入内容。 如果磁盘不够快，你将丢失事件。 你需要一个解决方案，而不是记录事件本身。

在处理大量事件时，了解每个事件的度量值也无济于事。 大多数时候，你只需要一些统计信息。 因此，你可以在进程本身中获取统计信息，然后偶尔编写一个事件来报告统计信息，这是 EventCounter 将执行的操作。

下面是有关如何实现 System.Diagnostics.Tracing.EventSource 的示例。 创建名为 MinimalEventCounterSource.cs 的新文件，并使用代码片段作为其源：

using System.Diagnostics.Tracing;
[EventSource(Name = "Sample.EventCounter.Minimal")]
public sealed class MinimalEventCounterSource : EventSource
{
    public static readonly MinimalEventCounterSource Log = new MinimalEventCounterSource();
    private EventCounter _requestCounter;
    private MinimalEventCounterSource() =>
        _requestCounter = new EventCounter("request-time", this)
        {
            DisplayName = "Request Processing Time",
            DisplayUnits = "ms"
        };
    public void Request(string url, long elapsedMilliseconds)
    {
        WriteEvent(1, url, elapsedMilliseconds);
        _requestCounter?.WriteMetric(elapsedMilliseconds);
    }
    protected override void Dispose(bool disposing)
    {
        _requestCounter?.Dispose();
        _requestCounter = null;
        base.Dispose(disposing);
    }
}

EventSource.WriteEvent 行是 EventSource 部分，而不是 EventCounter 的一部分，编写它是为了表明你可以一起记录消息和事件计数器。

添加操作筛选器

示例源代码是 ASP.NET Core 项目。 可以全局添加将记录总请求时间的操作筛选器。 创建名为 LogRequestTimeFilterAttribute.cs 的新文件，并使用以下代码：

using System.Diagnostics;
using Microsoft.AspNetCore.Http.Extensions;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc.Filters;
namespace DiagnosticScenarios
{
    public class LogRequestTimeFilterAttribute : ActionFilterAttribute
    {
        readonly Stopwatch _stopwatch = new Stopwatch();
        public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext context) => _stopwatch.Start();
        public override void OnActionExecuted(ActionExecutedContext context)
        {
            _stopwatch.Stop();
            MinimalEventCounterSource.Log.Request(
                context.HttpContext.Request.GetDisplayUrl(), _stopwatch.ElapsedMilliseconds);
        }
    }
}

操作筛选器在请求开始时启动 Stopwatch，并在其完成后停止，捕获运行时间。 总毫秒数记录到 MinimalEventCounterSource 单一实例。 为了应用此筛选器，需要将其添加到筛选器集合。 在 Startup.cs 文件中，更新包含此筛选器的 ConfigureServices 方法。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services) =>
    services.AddControllers(options => options.Filters.Add<LogRequestTimeFilterAttribute>())
            .AddNewtonsoftJson();

监视事件计数器

通过 EventSource 上的实现和自定义操作筛选器，生成和启动应用程序。

你已将指标记录到 EventCounter 中，但除非你从其中访问统计信息，否则它将不起作用。 要获取统计信息，需要通过创建以所需事件频率触发的计时器来启用 EventCounter，并启用侦听器来捕获事件。 为此，可以使用 dotnet-counters。

使用 dotnet-counters ps 命令来显示可监视的 .NET 进程的列表。

dotnet-counters ps

通过使用 dotnet-counters ps 命令的输出中的进程标识符，你可以使用以下 dotnet-counters monitor 命令开始监视事件计数器：

dotnet-counters monitor --process-id 2196 --counters Sample.EventCounter.Minimal,Microsoft.AspNetCore.Hosting[total-requests,requests-per-second],System.Runtime[cpu-usage]

当 dotnet-counters monitor 命令正在运行时，请在浏览器上按住 F5，以开始向 https://localhost:5001/api/values 终结点发出连续请求。 几秒后按 q 以停止

Press p to pause, r to resume, q to quit.
    Status: Running
[Microsoft.AspNetCore.Hosting]
    Request Rate / 1 sec                               9
    Total Requests                                   134
[System.Runtime]
    CPU Usage (%)                                     13
[Sample.EventCounter.Minimal]
    Request Processing Time (ms)                      34.5

dotnet-counters monitor 命令非常适合主动监视。 不过，可以收集这些诊断指标以便进行后续处理和分析。 为此，请使用 dotnet-counters collect 命令。 collect 开关命令类似于 monitor 命令，但接受几个其他参数。 你可以指定所需的输出文件名和格式。 对于名为 diagnostics.json 的 JSON 文件，请使用以下命令：

dotnet-counters collect --process-id 2196 --format json -o diagnostics.json --counters Sample.EventCounter.Minimal,Microsoft.AspNetCore.Hosting[total-requests,requests-per-second],System.Runtime[cpu-usage]

再一次，当命令正在运行时，在浏览器上按住 F5，以开始向 https://localhost:5001/api/values 终结点发出连续请求。 几秒后按 q 以停止。 写入 diagnostics.json 文件。 写入的 JSON 文件不会缩进；但为了提升可读性，在这里进行了缩进。

{
  "TargetProcess": "DiagnosticScenarios",
  "StartTime": "8/5/2020 3:02:45 PM",
  "Events": [
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:47Z",
      "provider": "System.Runtime",
      "name": "CPU Usage (%)",
      "counterType": "Metric",
      "value": 0
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:47Z",
      "provider": "Microsoft.AspNetCore.Hosting",
      "name": "Request Rate / 1 sec",
      "counterType": "Rate",
      "value": 0
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:47Z",
      "provider": "Microsoft.AspNetCore.Hosting",
      "name": "Total Requests",
      "counterType": "Metric",
      "value": 134
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:47Z",
      "provider": "Sample.EventCounter.Minimal",
      "name": "Request Processing Time (ms)",
      "counterType": "Metric",
      "value": 0
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:47Z",
      "provider": "System.Runtime",
      "name": "CPU Usage (%)",
      "counterType": "Metric",
      "value": 0
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:48Z",
      "provider": "Microsoft.AspNetCore.Hosting",
      "name": "Request Rate / 1 sec",
      "counterType": "Rate",
      "value": 0
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:48Z",
      "provider": "Microsoft.AspNetCore.Hosting",
      "name": "Total Requests",
      "counterType": "Metric",
      "value": 134
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:48Z",
      "provider": "Sample.EventCounter.Minimal",
      "name": "Request Processing Time (ms)",
      "counterType": "Metric",
      "value": 0
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:48Z",
      "provider": "System.Runtime",
      "name": "CPU Usage (%)",
      "counterType": "Metric",
      "value": 0
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:50Z",
      "provider": "Microsoft.AspNetCore.Hosting",
      "name": "Request Rate / 1 sec",
      "counterType": "Rate",
      "value": 0
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:50Z",
      "provider": "Microsoft.AspNetCore.Hosting",
      "name": "Total Requests",
      "counterType": "Metric",
      "value": 134
    },
    {
      "timestamp": "2020-08-05 15:02:50Z",
      "provider": "Sample.EventCounter.Minimal",
      "name": "Request Processing Time (ms)",
      "counterType": "Metric",
      "value": 0
    }
  ]
}

后续步骤

EventCounters

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