1. 概述
生产环境中的程序，也是不能保证没有问题的。为了能方便的找出问题，.net提供了一些特性来进行程序诊断。
这些特性包括：logging、tracing 、程序性能分析(profiling) 和 性能计数器(performance counters).
2. 主要内容
2.1 Tracing 和 Logging
Tracing 是 一种监控程序执行的操作。可以用于显示程序运行过程中各个细节。
Logging 主要用于错误报告。可以配置Logging集中收集信息，通过e-mail发送或者直接记录到文件或数据库中。
.net提供了一些相关的类(System.Diagnostics下)：
① Debug：只能用于Debug编译模式下，可用于显示基本的日志信息和执行判定。
Debug.WriteLine(“Starting application”);
Debug.Indent();
int i = 1 + 2;
Debug.Assert(i == 3);
Debug.WriteLineIf(i > 0, “i is greater than 0”);
② TraceSource
TraceSource traceSource = new TraceSource(“myTraceSource”,
SourceLevels.All);
traceSource.TraceInformation(“Tracing application..”);
traceSource.TraceEvent(TraceEventType.Critical, 0, “Critical trace”);
traceSource.TraceData(TraceEventType.Information, 1,
new object[] { “a”, “b”, “c” });
traceSource.Flush();
traceSource.Close();
// Outputs:
// myTraceSource Information: 0 : Tracing application..
// myTraceSource Critical: 0 : Critical trace
// myTraceSource Information: 1 : a, b, c
上述都是输出信息到输出窗口，生产环境中是看不到的。.net还提供了几种TraceListener，可以实现输出信息到各个介质。
Stream outputFile = File.Create(“tracefile.txt”);
TextWriterTraceListener textListener =
new TextWriterTraceListener(outputFile);
TraceSource traceSource = new TraceSource(“myTraceSource”,
SourceLevels.All);
traceSource.Listeners.Clear();
traceSource.Listeners.Add(textListener);
traceSource.TraceInformation(“Trace output”);
traceSource.Flush();
traceSource.Close();
还可以使用配置文件来配置跟踪信息
<?xml version=”1.0” encoding=”utf-8” ?>
<configuration>
<system.diagnostics>
<sources>
<source name=”myTraceSource” switchName=”defaultSwitch”>
<listeners>
<add initializeData=”output.txt”
type=”System.Diagnostics.TextWriterTraceListeer”
name=”myLocalListener”>
<filter type=”System.Diagnostics.EventTypeFilter”
initializeData=”Warning”/>
</add>
<add name=”consoleListener” />
<remove name=”Default”/>
</listeners>
</source>
</sources>
<sharedListeners>
<add initializeData=”output.xml” type=”System.Diagnostics.XmlWriterTraceListener”
name=”xmlListener” traceOutputOptions=”None” />
<add type=”System.Diagnostics.ConsoleTraceListener” name=”consoleListener”
traceOutputOptions=”None” />
</sharedListeners>
<switches>
<add name=”defaultSwitch” value=”All” />
</switches>
</system.diagnostics>
</configuration>
使用EventLog可以写入日志到系统日志中。还可以从系统日志获取日志或者订阅日志变更事件。
class EventLogSample
{
public static void Main()
{
EventLog applicationLog = new EventLog(“Application”, “.”, “testEventLogEvent”);
applicationLog.EntryWritten += (sender, e) =>
{
Console.WriteLine(e.Entry.Message);
};
applicationLog.EnableRaisingEvents = true;
applicationLog.WriteEntry(“Test message”, EventLogEntryType.Information);
Console.ReadKey();
}
}
2.2 程序性能分析(Profiling)
Profiling 是权衡程序对特定资源的占用情况的过程。
① 可以使用StopWatch类来监测指定代码的执行时间。
class Program
{
const int numberOfIterations = 100000;
static void Main(string[] args)
{
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
Algorithm1();
sw.Stop();
Console.WriteLine(sw.Elapsed);
sw.Reset();
sw.Start();
Algorithm2();
sw.Stop();
Console.WriteLine(sw.Elapsed);
Console.WriteLine(“Ready…”);
Console.ReadLine();
}
private static void Algorithm2()
{
string result = “”;
for (int x = 0; x < numberOfIterations; x++)
{
result += ‘a’;
}
}
private static void Algorithm1()
{
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int x = 0; x < numberOfIterations; x++)
{
sb.Append(‘a’);
}
string result = sb.ToString();
}
}
② Visual Studio 2012 包含了一个性能分析工具，可以以四种模式来分析程序性能：
CPU sampling ：最轻量级选项。对程序只有轻微影响，主要用于对程序问题做初级的查找定位工作。
Instrumentation ：该选项会植入一些代码到编译文件中，可以监测各个方法的执行。
.NET memory allocation ：使用该选项，程序给新对象分配内存或者旧对象被垃圾回收时，都会中断程序。用于监测内存的使用情况。
Resource contention data：该选项用于多线程环境，用于查找指定方法访问指定资源前必须等待其他方法返回的原因。
2.3 创建和监测性能计数器
windows提供了性能监测器(Perfmon.exe),用于监测性能计数器。
通过PerformanceCounter类，可以使用代码读取性能计数器信息。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine(“Press escape key to stop”);
using (PerformanceCounter pc =
new PerformanceCounter(“Memory”, “Available Bytes”))
{
string text = “Available memory: “;
Console.Write(text);
do
{
while (!Console.KeyAvailable)
{
Console.Write(pc.RawValue);
Console.SetCursorPosition(text.Length, Console.CursorTop);
}
} while (Console.ReadKey(true).Key != ConsoleKey.Escape);
}
}
}
性能计数器(Performance counters)的几种有用的类型：
① NumberOfItems32/NumberOfItems64：用于统计操作或者数据项的数量。
② RateOfCountsPerSecond32/RateOfCountsPerSecond64：用于计算操作或数据项每秒的数量。
③ AvergateTimer32: 计算完成一个过程或操作一个数据项的平均时间。
还可以创建和使用自定义的性能计数器(Performance counters)
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
if (CreatePerformanceCounters())
{
Console.WriteLine(“Created performance counters”);
Console.WriteLine(“Please restart application”);
Console.ReadKey();
return;
}
var totalOperationsCounter = new PerformanceCounter(
“MyCategory”,
“# operations executed”,
“”,
false);
var operationsPerSecondCounter = new PerformanceCounter(
“MyCategory”,
“# operations / sec”,
“”,
false);
totalOperationsCounter.Increment();
operationsPerSecondCounter.Increment();
}
private static bool CreatePerformanceCounters()
{
if (!PerformanceCounterCategory.Exists(“MyCategory”))
{
CounterCreationDataCollection counters =
new CounterCreationDataCollection
{
new CounterCreationData(
“# operations executed”,
“Total number of operations executed”,
PerformanceCounterType.NumberOfItems32),
new CounterCreationData(
“# operations / sec”,
“Number of operations executed per second”,
PerformanceCounterType.RateOfCountsPerSecond32)
};
PerformanceCounterCategory.Create(“MyCategory”,
“Sample category for Codeproject”, counters);
return true;
}
return false;
}
}
3. 总结
① Logging 和 Tracing 是在生产环境监控程序的重要手段，应该从项目的开始阶段就考虑实现。
② 可以使用Debug和TraceSource类去记录和跟踪程序信息。还可以通过配置不同的监听器，来实现将跟踪到的信息发送到各个位置。
③ 通过程序性能监测工具，可以定位程序中的问题位置，从而更好的解决问题。