前言
在开发 .NET 应用时，无论是 Web 应用还是桌面应用，优化应用的性能是非常重要的。因为一些不良的性能问题可能带来很多负面影响，比如：
- 用户体验差，无法满足用户需求
- 服务器压力大，导致响应变慢或崩溃
- 应用内存泄漏，导致性能逐渐下降，最终 crash
因此，我们需要对应用进行全面的性能优化，如调整代码结构、异步化处理等方式，但是如何找到最慢的代码，哪些操作的性能需要优化是优化的前提。
本文将介绍一种跨平台的 ETW 工具，它名为 PerfView，它可以帮助开发人员解决应用程序的性能问题。我们将展示 PerfView 如何在 .NET 应用程序中使用，以及一些性能分析和优化的技巧。
ETW 是什么？
ETW，全称为事件跟踪（Event Tracing for Windows），是一种通过内核轮询收集操作系统和应用程序事件的技术。在Windows中，ETW是性能收集器和诊断经常使用的工具。与常见的跟踪技术（例如CPU采样）相比，ETW性能好，对应用程序的影响较小。
PerfView是一种跨平台的ETW分析工具，它可以通过 .NET Framework 上的 EventSource 机制和 .NET Core 上的 EventPipe 机制来收集事件，选择依据数据分析中所需的信息。
PerfView是什么？
PerfView 是一个免费的 ETW 分析工具。它可以建立一个“事件记录器”，收集和分析应用程序和操作系统的运行事件。它是一个 Microsoft 出品的工具，虽然专为 Windows 平台开发，但可以用来分析运行在任何 .NET 平台上的应用程序。它的主要特点如下：
- 可以轻松地捕获事件，并显示相关的数据
- 在数据捕获期间，具有极低的开销
- 解析的事件数据可以查看与可视化。
使用这个工具可以帮助我们定位最慢的代码，查找瓶颈等信息，以便进行正确的应用程序处理。
尽管 PerfView 主要是为 .NET 应用程序开发者设计的（.NET Framework 和 .NET Core）， 但也可以用于分析其他类型的应用程序或操作系统，只需调整 PerfView 的设置，以获取适当的事件记录器。
PerfView 基本原理
PerfView 提供了一种 ETW 模型，它可以从操作系统和应用程序中捕获事件。由于平均每个正常应用程序的 ETW 日志输出非常多，因此需要一种强大的性能分析工具来处理这些事件。
使用 PerfView，你将能够：
- 创建、启动、停止和取消 perflog 抓取。
- 扫描并导出 perflog 文件。
- 收集和分析日志产生的事件。查找其中的瓶颈，进行优化。
常用的 PerfView 功能之一是抓取可以测试性能的应用程序的 standard event counting 数据。标准事件计数是指从 EVENT_TRACE_TYPE_GUID_COUNT 所指定的 Windows 标准事件提供程序中捕获的事件数据。这些数据与 PermView 预配置的规则一起，可以成为性能计数数据的一个好基础。
PerfView 还提供了一些强大而简单的功能来帮助开发人员的性能分析工作，例如：
- 产生拥有完整文件名和行号的性能曲线
- 应用程序线程聚合和堆栈采集
- GC 和 Azure 即用型 VM 事件和收集
PerfView 基本使用
安装 PerfView
首先，你需要先下载并安装 PerfView 。安装时请不要忘记在安装向导中勾选“Install Windows Performance Toolkit ”。
创建 PerfLog 文件
Step1：打开 PerfView 工具
打开 PerfView，点击页面左下角的“+”（或 File 菜单下的“New Session”）。
Step2：开始捕捉事件并记录 PerfLogs
确认后，将会开始捕获相关的 ETW 事件，它们将被记录在文件中（PerfLogs）。
您可以使用本地浏览器访问循环 HTTP 请求来生成一些数据，例如 https://localhost:44363/ （如果您使用的是 Visual Studio）。
Step3：End Event Source
在 PerfView Recorder 中勾选“End Event Source”将会暂停这次记录，将抽样数据从内存中写入到 PerfLogs 中：
导入 PerfNet.dll
默认情况下，PerfView会导入 Microsoft-Windows-DotNETRuntime，但可能会忽略其他 DLL 和检测性能日志的更多事件。
针对 ASP.NET Core 应用程序，需要手动导入 PerfNet.dll 模块：
提示：如果 PerfNet.dll 不在让您选择它的列表中，请将其手动添加到记录器中，方法是使用“添加子附加计数器”菜单项来添加。
使用方法
在 PerfView 工具中，我们可以使用很多操作进行性能分析。下面介绍使用其中三种常用的操作：Mark, Time Line, GC View。
① Mark 操作
Mark 操作（事件标记）实际上就是给源代码中的行位置打个标记。以这个标记为起点，分析器就可以根据这个标记分析代码的性能。
例如，在 Web 应用代码中，下列代码的性能分析：
-- -------------------- ---- -------
------ ------------ ----------------
-
--- -- - --- ------------
-----------
-- ---- ---- ----
----------
------------------- - -----------
------ -------
-我们可以在这个时间流中添加 Mark（标记），以便对行为进行分析。
打开主界面并启动 PerfView，单击“Mark”按钮。此时，将在开始的时间点处创建一个新的标记：
选择“Mark”，输入事件名称并单击“Enter”。New Mark 将被创建并显示在新标签页上：
步骤如下：
- 选定 “Trace” 菜单下的“Mark”。
- 在“New Markers”选项卡中输入需要的事件名称。
- 按下ENTER以创建。
② Time Line 操作
Time Line 操作（时序线）是一种按时间顺序展示的操作内容。该操作可用于查看应用程序中的事件。Time Line 操作是所有 ETW 分析工具中最重要的操作之一。
在 PerfView 中，用户可以创建时间轴视图，以轻松找到应用程序运行中的性能瓶颈，以及专注于事件的细节和异常。
例如，在 Web 应用代码中，下面这段代码的性能分析：
-- -------------------- ---- -------
------ ------------ ----------------
-
--- -- - --- ------------
-----------
-- ---- ---- ----
----------
------------------- - -----------
------ -------
-我们可以在这个时间流中添加Mark（标记），以便对行为进行分析：
使用“Time Line”功能，将显示下图所示的时间轴视图：
- 使用时间轴图标缩放图像。
- 右键单击事件并使用上下文菜单执行更多任务。
- 可以使多个时间轴基于新的“StartTime”和“Duration”时间窗口排序，并记住鼠标所在的位置。
③ GC View 操作
PerView 还提供了 GC（垃圾回收） View 功能，让你可以检查 CLR（共同语言运行库）中的垃圾对象。在利用了 GC View 操作后，PerfView 还提供了完整的明细信息，让你查看及分析回收垃圾的机制，这个操作对于优化内存很有帮助。
例如，给出以下 C# 代码：
-- -------------------- ---- -------
----- -------
----- -----------------
--------- ---------------
-
----- ------------
-
------ ---- ------------- -----
-
-- ------ - ----- -- ------- -- ----- ---- ---
--- --- - --- -----------
----- ------ -
--- ----------- - -------------------------
-- ---- ---------- ---- -- ----- ---- --------- -- -----
--- ------- - --- --------------- - -------------------------------------
-- -- --------- ---- --
---------- - --
-- ----- --- ----- ---- -- - ----- -- -- --- --- ---- -- ----- --
-- --------------------- - -- -- -- -
-- ---- -- --- --- --- --- ------ ----- - --- --- -- -- ---- -- -----------
-----------------------------
-
-
-
-
-使用下列命令数组，运行 gcexp.exe 于上图的命令环境中：
run.bat ..\..\bin\x64\Release\netcoreapp2.2\gcexp.exe
在 PerfView 工具中，选中“GC View”，将显示如下的结果：
PerfView 进阶运用
当基于 PerfView 的记录器来进行分析时，必须收集并分析相应的事件，如 Allocation、GC、JIT 等。这些已经发出的事件被存储在 ETL 文件中。这些文件可以通过选择文件，以及设置事件过滤器来控制记录什么。为了在 PerfView 中分析收集的事件，它必须首先读入响应的 ETL 文件。
分析已收集的事件时，字面上我们可以很明显地看到收集的应用程序，这些程序是有序以时间的形式组织的。这使我们能够专注于每个事件的详细细节，对照时间轴解决一些问题。
PerfView 中有许多用于分析 .NET 应用程序的工具和技术，可以使您轻松定位应用程序的性能瓶颈。
总结
在本文中，我们介绍了一种跨平台的 ETW 工具，名为 PerfView。我们展示了 PerfView 如何在 .NET 应用程序中使用，以及一些性能分析和优化的技巧。通过学习 PerfView 的的使用方法，您可以找到慢代码、观察堆内存、识别之间的链式调用以及基于请求清理的性能问题。PerfView 是性能优化的重要工具之一，它可以帮助我们找到应用程序中的性能瓶颈。使用它可以使我们的程序性能得到显著提升。
来源：JavaScript中文网 ，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/647c28ac968c7c53b0750cc5