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使用PrefView监测.NET程序性能(一):Event Trace for Windows

日期:2019-09-02

前言:

在日常项目开发中,我们时不时会遇到程序占用了很高CPU的情况,可能是程序里某些未经优化的代码或者Bug,或者是程序运行压力太大。无论是什么原因,我们总希望能看到到底是哪个方法占用了如此高的CPU。

微软为我们提供了很多性能诊断工具来达到此目的。例如在Visual Studio 2017中的性能查探器,Windows SDK中的Windows Performance Recorder (WPR) 和Windows Performance Analyzer (WPA),XPerf,当然,还有这篇博客介绍的PrefView。

掌心棋牌游戏中心 但在介绍PrefView的使用前,有一个在Windows系统及应用程序性能这个主题上扮演重要角色的技术必须被提及,这就是Event Trace for Windows (ETW)。事实上,上边提及到的性能分析工具都是基于ETW来实现的。

什么是ETW

在微软上的解释中,ETW是自Windows 2000 推出的"内核级"的事件日志实现。通过记录系统及应用程序中各类事件日志,可以监测和分析系统及程序的运行细节,例如CPU使用率,.NET程序的GC状况等。ETW的日志里,包含着非常多的有用信息,例如进程/线程信息,上下文切换,各种I/O信息,程序执行时的时间节点,甚至是函数调用等信息。通过对日志数据进行实时采集,或者分析事件日志记录文件(.etl文件),就能轻易地检测和分析系统和程序的运行状况和性能瓶颈,而更为难得的是,ETW的性能还非常的高,据说可以达到 每秒写入20W条记录,而仅占用5%的CPU。

掌心棋牌游戏中心 Windows除了在系统内核及系统组件自带了大量事件日志,ETW还为开发者提供编程接口(在 System.Diagnostics.Eventing 命名空间下),允许开发人员在项目中实现自己的事件跟踪,或者像使用log4net一样,将系统自定义的日志记录到ETW里面。这点不在这里展开了,有兴趣的可以参考Artech的文章:如何利用ETW(Event Tracing for Windows)记录日志

但话说回来,我曾经也尝试过在项目了使用ETW,但感觉在一般项目开发中,还是使用Log4net和nlog这些日志框架较为合适,毕竟一般来说业务系统的日志是给人看的,而ETW的日志数据是二进制形式保存的,更偏向于给日志消费者用的,肉眼在看起来并不那么方便,而且log4net/nlog更合适系统的业务场景的日志使用。ETW还是作为系统性能分析手段比较适合。关于这个可以参考这里

 

ETW VS 性能监视器

 或者有人会问,Windows里已经提供了强大的性能监视器(Perfmon.exe),和资源监视器(顺便说下,资源监视器也是基于ETW实现的。参考这里),为什么还需要ETW和其他基于它的工具?例如使用性能监视器,添加各种性能计数器,也可以将系统在运行时的方方面面的性能数据呈现出来,那ETW及PrefView还有什么存在意义?

一个非常明显的理由就是,ETW的日志存储着非常详细的程序运行数据。利用PrefView等工具,你可以看到具体一个进程加载信息,线程的执行信息,函数的调用树,和执行时间,执行堆栈,CPU执行时间等等信息,而性能监视器只能提供各个性能指标的数据,但并不能具体地展示哪个程序引起了具体的性能问题。通常我们可以配合性能监视器和ETW相关工具的使用,可以全方位的了解系统的性能状况,并且可以直观地看到具体是那些函数导致了性能问题,达到知其然同时知其所以然的效果。

第二个理由便是,ETW日志的速度比性能监视器要快,可以在生产环境中自由地获取运行数据而不影响服务器运行。但性能监视器也是即开即用,所以我觉得这点对我来说意义不太大。

 

.ETL文件

。etl文件是ETW的日志文件扩。当使用PrefView等工具捕获系统日志后,便会生成此类文件。使用PrefView等ETW的分析工具,可以对文件内的日志进行各种统计与分析操作。而如果只想单纯地看日志内容,可以使用Microsoft Message Analyzer打开文件。

 

参考资料:

 ETW (Event Tracing For Windows) – what it is and useful tools

ETW Introduction and Overview

Inside Event Tracing for Windows

Logging ETW events in C#: System.Diagnostics.Tracing.EventSource

Application Analysis with Event Tracing for Windows (ETW)

如何利用ETW(Event Tracing for Windows)记录日志