.NET Core-全局性能诊断工具
前言：
现在.NET Core 上线后，不可避免的会出现各种问题，如内存泄漏、CPU占用高、接口处理耗时较长等问题。这个时候就需要快速准确的定位问题，并解决。
这时候就可以使用.NET Core 为开发人员提供了一系列功能强大的诊断工具。
接下来就详细了解下：.NET Core 全局诊断工具
- dotnet-counters
- dotnet-dump
- dotnet-gcdump
- dotnet-trace
- dotnet-symbol
- dotnet-sos
1、dotnet-counters：
简介：dotnet-counters 是一个性能监视工具，用于初级运行状况监视和性能调查。 它通过 EventCounter API 观察已发布的性能计数器值。例如，可以快速监视CUP使用情况或.NET Core 应用程序中的异常率等指标
安装：通过nuget包安装：
dotnet tool install --global dotnet-counters
主要命令：
- dotnet-counters ps
- dotnet-counters list
- dotnet-counters collect
- dotnet-counters monitor
a）dotnet-counters ps：显示可监视的 dotnet 进程的列表
b）dotnet-counters list命令：显示按提供程序分组的计数器名称和说明的列表
包括：运行时和Web主机运行信息
c）dotnet-counters collect 命令：定期收集所选计数器的值，并将它们导出为指定的文件格式
dotnet-counters collect [-h|--help] [-p|--process-id] [-n|--name] [--diagnostic-port] [--refresh-interval] [--counters <COUNTERS>] [--format] [-o|--output] [-- <command>]
参数说明：
示例：收集dotnet core 服务端所有性能计数器值，间隔时间为3s
d）dotnet-counters monitor命令：显示所选计数器的定期刷新值
dotnet-counters monitor [-h|--help] [-p|--process-id] [-n|--name] [--diagnostic-port] [--refresh-interval] [--counters] [-- <command>]
示例： dotnet-counters monitor --process-id 18832 --refresh-interval 2
2、dotnet-dump：
简介：通过 dotnet-dump 工具，可在不使用本机调试器的情况下收集和分析 Windows 和 Linux 核心转储。
安装：
dotnet tool install --global dotnet-dump
命令：
- dotnet-dump collect
- dotnet-dump analyze
a) dotnet-dump collect：从进程生成dump
dotnet-dump collect [-h|--help] [-p|--process-id] [-n|--name] [--type] [-o|--output] [--diag]
参数说明：
| -h|--help | 显示命令行帮助。 |
| -p|--process-id <PID> | 指定从中收集转储的进程的 ID 号。 |
| -n|--name <name> | 指定从中收集转储的进程的名称。 |
| --type <Full|Heap|Mini> |
指定转储类型，它确定从进程收集的信息的类型。 有三种类型： |
| -o|--output <output_dump_path> |
应在其中写入收集的转储的完整路径和文件名。 |
| --diag |
启用转储收集诊断日志记录。 |
示例：dotnet-dump collect -p 18832
b）dotnet-dump analyze：启动交互式 shell 以了解转储
dotnet-dump analyze <dump_path> [-h|--help] [-c|--command]
示例：dotnet-dump analyze dump_20210509_193133.dmp 进入dmp分析，查看堆栈和未处理异常
Sos命令列表：
| 命令 | 函数 |
|---|---|
soshelp |
显示所有可用命令 |
soshelp|help <command> |
执行指定的命令。 |
exit|quit |
退出交互模式。 |
clrstack <arguments> |
仅提供托管代码的堆栈跟踪。 |
clrthreads <arguments> |
列出正在运行的托管线程。 |
dumpasync <arguments> |
显示有关垃圾回收堆上异步状态机的信息。 |
dumpassembly <arguments> |
显示有关指定地址处程序集的详细信息。 |
dumpclass <arguments> |
显示有关指定地址处的 EEClass 结构的信息。 |
dumpdelegate <arguments> |
显示有关指定地址处的委托的信息。 |
dumpdomain <arguments> |
显示所有 AppDomain 和指定域中的所有程序集的信息。 |
dumpheap <arguments> |
显示有关垃圾回收堆的信息和有关对象的收集统计信息。 |
dumpil <arguments> |
显示与托管方法关联的 Microsoft 中间语言 (MSIL)。 |
dumplog <arguments> |
将内存中压力日志的内容写入到指定文件。 |
dumpmd <arguments> |
显示有关指定地址处的 MethodDesc 结构的信息。 |
dumpmodule <arguments> |
显示有关指定地址处的模块的信息。 |
dumpmt <arguments> |
显示有关指定地址处的 MethodTable 的信息。 |
dumpobj <arguments> |
显示有关位于指定地址处的对象的信息。 |
dso|dumpstackobjects <arguments> |
显示在当前堆栈的边界内找到的所有托管对象。 |
eeheap <arguments> |
显示有关内部运行时数据结构所使用的进程内存的信息。 |
finalizequeue <arguments> |
显示所有已进行终结注册的对象。 |
gcroot <arguments> |
显示有关对指定地址处的对象的引用（或根）的信息。 |
gcwhere <arguments> |
显示传入参数在 GC 堆中的位置。 |
ip2md <arguments> |
显示 JIT 代码中指定地址处的 MethodDesc 结构。 |
histclear <arguments> |
释放由 hist* 命令系列使用的任何资源。 |
histinit <arguments> |
从保存在调试对象中的压力日志初始化 SOS 结构。 |
histobj <arguments> |
显示与 <arguments> 相关的垃圾回收压力日志重定位。 |
histobjfind <arguments> |
显示在指定地址处引用对象的所有日志项。 |
histroot <arguments> |
显示与指定根的提升和重定位相关的信息。 |
lm|modules |
显示进程中的本机模块。 |
name2ee <arguments> |
显示 <argument> 的 MethodTable 和 EEClass 结构。 |
pe|printexception <arguments> |
显示从 Exception 类派生的 <argument> 的任何对象。 |
setsymbolserver <arguments> |
启用符号服务器支持 |
syncblk <arguments> |
显示 SyncBlock 持有者信息。 |
threads|setthread <threadid> |
设置或显示 SOS 命令的当前线程 ID。 |
3、dotnet-gcdump：
简介：dotnet-gcdump 工具可用于为活动 .NET 进程收集 GC（垃圾回收器）转储。
dotnet-gcdump 全局工具使用 EventPipe 收集实时 .NET 进程的 GC（垃圾回收器）转储。 创建 GC 转储时需要在目标进程中触发 GC、开启特殊事件并从事件流中重新生成对象根图。 此过程允许在进程运行时以最小的开销收集 GC 转储。
这些转储对于以下几种情况非常有用：
- 比较多个时间点堆上的对象数。
- 分析对象的根（回答诸如“还有哪些引用此类型的内容？”等问题）。
- 收集有关堆上的对象计数的常规统计信息。
安装：
dotnet tool install --global dotnet-gcdump
示例：从当前正在运行的进程中收集 GC 转储
dotnet-gcdump collect [-h|--help] [-p|--process-id <pid>] [-o|--output <gcdump-file-path>] [-v|--verbose] [-t|--timeout <timeout>] [-n|--name <name>]
参数说明：
| 参数 | 说明： |
| -h|--help | 显示命令行帮助。 |
| -p|--process-id <pid> | 可从中收集 GC 转储的进程 ID。 |
| -o|--output <gcdump-file-path> | 应写入收集 GC 转储的路径。 默认为 .\YYYYMMDD_HHMMSS_<pid>.gcdump。 |
| -v|--verbose | 收集 GC 转储时输出日志。 |
| -t|--timeout <timeout> | 如果收集 GC 转储的时间超过了此秒数，则放弃收集。 默认值为 30。 |
| -n|--name <name> | 可从中收集 GC 转储的进程的名称。 |
生成示例：dotnet-gcdump collect -p 18832
查看生成文件：使用perfview查看：
4、dotnet-trace：
简介：分析数据通过 .NET Core 中的 EventPipe 公开。 通过 dotnet-trace 工具，可以使用来自应用的有意思的分析数据，这些数据可帮助你分析应用运行缓慢的根本原因。
安装：
dotnet tool install --global dotnet-trace
命令：
dotnet-trace [-h, --help] [--version] <command>
常用命令：
| 命令 | 说明 |
|---|---|
| dotnet-trace collect | 从正在运行的进程中收集诊断跟踪，或者启动子进程并对其进行跟踪（仅限 .NET 5+）。 若要让工具运行子进程并自其启动时对其进行跟踪，请将 -- 追加到 collect 命令。 |
| dotnet-trace convert | 将 nettrace 跟踪转换为备用格式，以便用于备用跟踪分析工具。 |
| dotnet-trace ps | 列出可从中收集跟踪的 dotnet 进程。 |
| dotnet-trace list-profiles | 列出预生成的跟踪配置文件，并描述每个配置文件中包含的提供程序和筛选器。 |
示例：收集进程18832诊断跟踪：
使用Vs打开生成的跟踪文件如下：
5、dotnet-symbol：
简介：dotnet-symbol 用于下载打开核心转储或小型转储所需的文件（符号、DAC/DBI、主机文件等）。 如果需要使用符号和模块来调试在其他计算机上捕获的转储文件，请使用此工具。
安装：
dotnet tool install --global dotnet-symbol
命令：
dotnet-symbol [-h|--help] [options] <FILES>
options：
|
参数 |
说明 |
| --microsoft-symbol-server | 添加“http://msdl.microsoft.com/download/symbols”符号服务器路径（默认）。 |
| --server-path <symbol server path> | 将符号服务器添加到服务器路径。 |
| authenticated-server-path <pat> <server path> | 使用个人访问令牌 (PAT) 将经过身份验证的符号服务器添加到服务器路径。 |
| --cache-directory <file cache directory> | 添加缓存目录。 |
| --recurse-subdirectories | 处理所有子目录中的输入文件。 |
| --host-only | 仅下载 lldb 加载核心转储所需的主机程序（即 dotnet）。 |
| --symbols | 下载符号文件（.pdb、.dbg 和 .dwarf）。 |
| --modules | 下载模块文件（.dll、.so 和 .dylib）。 |
| --debugging | 下载特殊的调试模块（DAC、DBI 和 SOS）。 |
| --windows-pdbs | 当可移植的 PDB 也可用时，会强制下载 Windows PDB。 |
| -o, --output <output directory> | 设置输出目录。 否则，请在输入文件旁边写入（默认）。 |
| -d, --diagnostics | 启用诊断输出。 |
| -h|--help | 显示命令行帮助。 |
6、dotnet-sos：
简介：dotnet-sos 在 Linux 和 macOS（如果使用的是 Windbg/cdb，则在 Windows 上）安装 SOS调试扩展。
安装：
dotnet tool install --global dotnet-sos
命令：在本地安装用于调试 .NET Core 进程的 SOS 扩展
dotnet-sos install
示例：
总结：
微软提供了一套强大的诊断工具，熟练的使用这些工具，可以更快更有效的发现程序的运行问题，解决程序的性能问题。
过程中主要使用：counters、dump、trace 工具用于分析.NET Core性能问题。
最近又了解到微软已对这些基础工具已封装了对应包（Microsoft.Diagnostics.NETCore.Client），可以用来开发出自己的有界面的诊断工具。后续将了解实现一个。
参考文档：
https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/core/diagnostics/dotnet-counters
https://channel9.msdn.com/Shows/On-NET/Introducing-the-Diagnostics-Client-Library-for-NET-Core
