.NET 最佳实践编号：3：使用性能计数器收集性能数据

Shivprasad koirala

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2009 年 9 月 1 日

CPOL

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.NET 最佳实践编号：3：使用性能计数器收集性能数据

已更新 .NET 最佳实践编号 1、2、4、5 和视频链接

.NET 最佳实践编号：3：使用性能计数器收集性能数据

用 4 个步骤添加我们的第一个瞬时性能计数器

使用 finalize/dispose 模式提高垃圾回收器性能

本文是否值得继续阅读？

本文将讨论如何使用性能计数器从应用程序收集数据。因此，我们将首先理解基本原理，然后看一个简单的示例，从中收集一些性能数据。

客户：您的应用程序性能如何？
主观开发者：嗯，它速度很快，它是最好的……呼啊啊啊，它像火箭一样。

场景 2
客户：您的应用程序性能如何？
量化开发者：在 2GB RAM、xyz 处理器和 20000 条客户记录的情况下，客户屏幕加载需要 20 秒。

我相信第二位开发人员比第一位更有希望。在本文中，我们将探讨如何使用性能计数器来衡量应用程序的性能。所以，让我们开始计数 1,2,3,4……。

资料来源：http://scoutbase.org.uk

感谢 Javier 和 Michael

我确实没有写性能计数器文章的知识。但阅读了以下文章后，我设法写了一些东西。所以，首先我要感谢这些家伙，然后我们就可以继续阅读本文了。

非常感谢 Javier Canillas 创建了性能计数器助手，它极大地简化了许多代码 http://perfmoncounterhelper.codeplex.com/

感谢 Michael Groeger 的精彩文章，我从您的文章中获取了计数器创建代码 https://codeproject.org.cn/KB/dotnet/perfcounter.aspx

我还从 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.diagnostics.performancecounter.aspx 中获取了许多要点

归根结底，就是计数、计算和显示

任何性能评估都围绕着计数、计算和显示。例如，如果您想计算每秒处理了多少内存页面，我们首先需要计算页面数，还需要计算经过了多少秒。一旦我们完成了计数，我们就需要计算，即用页面数除以经过的时间（秒）。最后，我们需要显示性能数据。

现在我们知道这是一个 3 步过程，即计数、计算和显示。计数部分由应用程序完成。所以，应用程序需要在计数阶段提供数据。请注意，性能计数器不会自动检测数据，需要应用程序提供一些帮助。计算和显示由性能计数器和监视器完成。

性能计数器不是万能的

如果应用程序不提供计数器数据，性能计数器就无法自行测量。性能计数器无法测量不提供性能数据的应用程序。换句话说，应用程序需要通过创建性能计数器对象来提供计数器数据。

应用程序中测量的类型

几乎所有的应用程序性能测量都属于以下六个类别之一。

瞬时值： 很多时候我们只想衡量最近的值。例如，我们只想衡量处理了多少客户记录？使用了多少 RAM 内存等。这些类型的度量称为瞬时值或绝对值。性能计数器通过使用瞬时计数器支持这些度量类型。

平均值： 有时瞬时/最近值并不能真正显示真实情况。例如，仅仅说应用程序消耗了 1GB 空间是不够的。但是，如果我们能获得一些平均数据消耗，例如每 1000 条记录消耗 10MB 数据，您可能会更深入地了解应用程序内部发生的事情。性能计数器通过使用平均性能计数器（如 AverageBase、AverageTimer32、AverageCount64 等）支持这些类型的度量。

速率值： 有时您想知道事件相对于时间的速率。例如，您想知道每秒处理了多少条记录。速率计数器可以帮助我们计算这些类型的性能指标。

百分比值： 很多时候我们想将值作为百分比来方便比较。例如，您想比较两台计算机之间的性能数据。直接比较值是不公平的。因此，如果我们能获得两台计算机的百分比值，比较就会更有意义。如果您想比较不同性能计数器之间的值，百分比比使用绝对值是更好的选择。

例如，如果您想比较 RAM 的使用量与硬盘空间的占用量。比较 1GB 的 RAM 使用量和 50GB 的硬盘使用量，就像比较苹果和橘子。如果能将这些值表示为百分比，则比较将是公平且有据可查的。百分比性能计数器可以帮助我们将绝对值表示为百分比。

差值： 很多时候我们想获得差值性能数据，例如，从应用程序启动到现在经过了多少时间，应用程序从启动到现在消耗了多少硬盘空间等。为了收集这些类型的性能数据，我们需要记录原始值和最近的值。要获得最终的性能数据，我们需要从最近的值中减去原始值。性能计数器提供差值计数器来计算此类性能数据。

因此，总结一下，有 5 种性能计数器可以满足以上所有计数需求。下图以图示形式展示了这一点。

将要测试性能计数器的示例

在本文中，我们将考虑一个简单的计数器示例，如下所示。在这个示例中，我们将有一个定时器，每 100 毫秒生成一个随机数。然后检查这些随机数是否小于 2。如果小于 2，则调用函数 'MyFunction'。

以下是定时器每 100 毫秒运行并计算随机数的代码。如果随机数小于 2，我们则调用函数 'MyFunction'。

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
// Generate random number between 1 to 5.
Random objRnd = new Random();
int y = objRnd.Next(1, 5);

// If random number is less than 2 call my Function
if (y > 2)
{
MyFunction();
}
}

以下是当随机数小于 2 时调用的 'MyFunction' 的代码。该方法本身不做任何事情。

private void MyFunction()
{

}

本文中我们所有的性能计数器示例都将使用上述定义的样本。

用 4 个步骤添加我们的第一个瞬时性能计数器

在深入了解如何添加性能计数器之前，让我们先了解一下性能计数器的结构。当我们创建性能计数器时，它需要属于某个组。因此，我们需要创建一个类别，所有性能计数器都将在此类别下。

我们只想计算 'MyFunction' 被调用了多少次。所以，让我们创建一个名为 'NumberOfTimeFunctionCalled' 的瞬时计数器。在继续之前，让我们看看性能计数器提供了多少种不同的瞬时计数器类型。

以下定义来自 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.diagnostics.performancecountertype.aspx。

NumberOfItems32：一个瞬时计数器，显示最近观察到的值。

NumberOfItems64：一个瞬时计数器，显示最近观察到的值。例如，用于维护大量项或操作的简单计数。它与 NumberOfItems32 相同，只是使用了更大的字段来容纳更大的值。

NumberOfItemsHEX32：一个瞬时计数器，以十六进制格式显示最近观察到的值。例如，用于维护项或操作的简单计数。

NumberOfItemsHEX64：一个瞬时计数器，显示最近观察到的值。例如，用于维护大量项或操作的简单计数。它与 NumberOfItemsHEX32 相同，只是使用了更大的字段来容纳更大的值。

步骤 1 创建计数器：对于我们当前的情况，‘NumberOfItems32’ 就足够了。所以，让我们先创建‘NumberOfItems32’瞬时计数器。有两种方法可以创建计数器：一种是通过代码，另一种是使用 VS 2008 的服务器资源管理器。代码方法我们稍后会看到。目前，我们将使用服务器资源管理器来创建我们的计数器。所以，打开您的 visual studio -> 点击视图 -> 服务器资源管理器，您应该会看到性能计数器部分，如下图所示。右键单击性能计数器部分，然后选择创建新类别。

当我们创建一个新类别时，您可以指定类别的名称并将计数器添加到该类别中。对于当前示例，我们将类别名称设置为‘MyApplication’，并添加了一个‘NumberOfItem32’类型的计数器，名称为‘NumberOfTimeFunctionCalled’。

步骤 2 将计数器添加到您的 visual studio 应用程序：添加完服务器资源管理器上的计数器后，您可以像下图所示一样将计数器拖放到 ASPX 页面上。
您需要将‘ReadOnly’值设置为 false，以便您可以从代码中修改计数器值。

步骤 3 添加代码来计数计数器：最后，我们需要递增计数器。我们在表单加载期间首先清除了计数器中的任何旧值。请注意，计数器值是全局存储的，它们不会自行重置，我们需要显式执行此操作。因此，在表单加载时，我们将原始值清零。

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
perfNumberOfTimeFunctionCalled.RawValue = 0;
}

每当调用该函数时，我们都使用‘Increment’方法来递增该值。每次调用 increment 函数会将数字增加 1。

private void MyFunction()
{
perfNumberOfTimeFunctionCalled.Increment();
}

步骤 4 查看计数器数据：既然我们已经在应用程序中指定了每次调用‘MyFunction’函数时都会递增的计数器。现在是时候使用性能监视器来显示性能计数器了。所以，转到开始 -> 运行，然后键入‘perfmon’。您会看到很多默认性能计数器。为了清晰起见，我们将暂时移除所有计数器，然后添加我们的性能计数器，即‘NumberofTimeFunctionCalled’。

您现在可以看到图形显示，如下图所示。确保您的应用程序正在运行，因为应用程序会发出数据，然后由性能监视器进行解释。

上面的视图是同一个图形视图。要在文本格式中查看，请使用性能监视器提供的视图报告选项卡。您可以看到报告显示‘MyFunction’自应用程序启动以来被调用了 9696 次。

创建更有意义的计数器

在上一节中，我们测量了‘MyFunction’被调用了多少次。但这个性能计数并不能真正显示任何衡量标准。如果我们还能看到定时器被调用了多少次的计数，那将是很好的。然后，我们可以比较定时器被调用次数和‘MyFunction’被调用次数。

所以，创建一个瞬时计数器，并在定时器触发时递增此计数器，如下面的代码所示。

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
perfNumberOfTimeTimerCalled.Increment();
Random objRnd = new Random();
int y = objRnd.Next(1, 5);
if (y > 2)
{
MyFunction();
}
}

您可以在下面的图形中看到两个计数器，蓝线表示‘MyFunction’被调用的次数，黑线表示定时器被调用的次数。

如果我们查看报告视图，我们可以看到定时器触发了多少次，以及‘MyFunction’被调用了多少次。

平均性能计数器

在上一节中，我们计数了两个计数器，一个表示定时器触发了多少次，另一个表示‘MyFunction’被调用了多少次。如果我们能获得某种平均数据，说明‘MyFunctionCalled’相对于定时器调用次数的平均值，那将更有意义。

为了获得这些指标，可以使用平均性能计数器。因此，对于我们的场景，我们需要计算函数被调用的次数以及定时器触发的次数。然后，我们需要将它们相除，以找出平均而言，函数对于定时器触发了多少次。

我们需要添加两个计数器，一个作为分子，另一个作为分母。对于分子计数器，我们需要添加‘AverageCount64’类型的计数器，而对于分母，我们需要添加‘AverageBase’类型的计数器。

您需要在‘AverageCount64’类型计数器之后添加‘AverageBase’计数器，否则您会收到如下所示的错误。

对于每次定时器滴答，我们都会递增定时器调用次数计数器。

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
perfAvgNumberofTimeTimerCalled.Increment();
Random objRnd = new Random();
int y = objRnd.Next(1, 5);
if (y > 2)
{
MyFunction();
}
}

对于每次函数调用，我们都会递增函数调用次数计数器。

private void MyFunction()
{

perfNumberOfTimeFunctionCalled.Increment();

}

如果您在报告视图模式下运行应用程序，您应该会看到如下所示的内容。您可以看到平均而言，‘MyFunction’被调用了 0.5 次。

如果您进行计算，您将得到与性能监视器计算出的相同数字。

CounterCreationDataCollection Mycounters = new CounterCreationDataCollection();

创建我们的实际计数器并指定计数器类型。

CounterCreationData totalOps = new CounterCreationData();
totalOps.CounterName = "Numberofoperations";
totalOps.CounterHelp = "Total number of operations executed";
totalOps.CounterType = PerformanceCounterType.NumberOfItems32;
Mycounters.Add(totalOps);

最后，在类别中创建计数器。下面的代码片段正在‘MyCategory’类别中创建计数器。

PerformanceCounterCategory.Create("MyCategory","Sample category for Codeproject", Mycounters);

使用性能计数器来衡量应用程序数据。
性能计数器有各种类别，如瞬时、平均、速率等。
性能计数器不应在生产环境中使用。如果使用，应有禁用机制。
性能计数器本身无法测量，应用程序需要提供数据，以便性能监视器可以计算和显示数据。

源代码

您可以在此处下载上述性能计数器的示例源代码：KB/aspnet/DOTNETBestPractices3/windowsformcounters.zip

其他实践

有关最佳实践第 1 部分，请点击此处

有关最佳实践第 2 部分，请点击此处

有关最佳实践第 4 部分，请点击此处

有关最佳实践第 5 部分，请点击此处

我的 FAQ 文章

我明白这并非讨论我的 FAQ 的正确文章。只是想表扬自己完成了我的 FAQ 系列一年的写作。下面是所有 FAQ 的汇总链接。

Silverlight FAQ：https://codeproject.org.cn/KB/WPF/WPFSilverLight.aspx

LINQ FAQ：https://codeproject.org.cn/KB/linq/LINQNewbie.aspx

WWF FAQ：https://codeproject.org.cn/KB/WF/WWF.aspx

WCF FAQ：WCF.aspx

Sharepoint FAQ：SharePoint.aspx

Ajax FAQ：AjaxQuickFAQ.aspx

架构 FAQ：SoftArchInter1.aspx

本地化和全球化：LocalizationGlobalizPart1.aspx

项目管理 FAQ：ProjectManagementFAQ.aspx