PerfView专题 (第一篇)：如何寻找 C# 热点函数
一：背景
准备开个系列来聊一下 PerfView 这款工具，熟悉我的朋友都知道我喜欢用 WinDbg，这东西虽然很牛，但也不是万能的，也有一些场景他解决不了或者很难解决，这时候借助一些其他的工具来辅助，是一个很不错的主意。
很多朋友喜欢在项目中以记录日志的方式来监控项目的流转情况，其实 CoreCLR 也是这样的，参考如下代码：
void gc_heap::fix_allocation_context (alloc_context* acontext, BOOL for_gc_p,
BOOL record_ac_p)
{
dprintf (3, ("Fixing allocation context %Ix: ptr: %Ix, limit: %Ix",
(size_t)acontext,
(size_t)acontext->alloc_ptr, (size_t)acontext->alloc_limit));
}
void gc_heap::background_sweep()
{
//concurrent_print_time_delta ("finished with mark and start with sweep");
concurrent_print_time_delta ("Sw");
dprintf (2, ("---- (GC%d)Background Sweep Phase ----", VolatileLoad(&settings.gc_index)));
//block concurrent allocation for large objects
dprintf (3, ("lh state: planning"));
}
void gc_heap::background_ephemeral_sweep()
{
dprintf (3, ("bgc ephemeral sweep"));
}
那这些日志会送到哪里去呢，当然是 Windows 的 ETW 了，那有什么工具可以方便提取呢？ PerfView 就是这么其中一款。
这一篇我们做一个 CPU 爆高的场景下如何寻找 热点函数 的例子，看看如何用 PerfView 去挖。
二：PerfView 寻找热点函数
很多场景下的 CPU 高，是因为某个或者某几个线程在高频的执行某个方法，有可能是死循环，有可能是陷入了CPU密集型方法内，解决这个问题一个好的思路就是对 CPU 进行采样，比如我的 12 核电脑。
0:000> !cpuid
CP F/M/S Manufacturer MHz
0 6,5,2 2592
1 6,5,2 2592
2 6,5,2 2592
3 6,5,2 2592
4 6,5,2 2592
5 6,5,2 2592
6 6,5,2 2592
7 6,5,2 2592
8 6,5,2 2592
9 6,5,2 2592
10 6,5,2 2592
11 6,5,2 2592
1. 如何采样
采样的原理就是周期性的去看下当前的 CPU 核中运行的几个线程正在执行什么方法， 当采样到了几万个或者几十万个样本之后，就可以对这些采集到的方法进行分组排序来找到 topN，那些 TopN 的方法自然就是导致 CPU 爆高可能的诱因。
windbg 有一个 !running 命令可以用来显示当前处理器中正在运行的线程。
lkd> !running
System Processors: (0000000000000fff)
Idle Processors: (000000000000065e)
Prcbs Current (pri) Next (pri) Idle
0 fffff80268a33180 ffffaf8ec9bd8080 (15) fffff8026b526600 ................
5 ffffd900e1700180 ffffaf8eca36b080 ( 8) ffffd900e170b340 ................
7 ffffd900e1900180 ffffaf8ec2f18080 ( 8) ffffd900e190b340 ................
8 ffffd900e1a00180 ffffd900e1a0b340 ( 0) ffffd900e1a0b340 ................
11 ffffd900e1d00180 ffffaf8eb6bee080 ( 8) ffffd900e1d0b340 ................
接下来写一个程序，让其中一个线程无限循环，然后通过 PerfView 去找这个热点。
internal class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Task.Run(() => Test1()); //Test1 故意死循环
Task.Run(() => Test2()); //Test2 是一个正常函数
Console.WriteLine("我是主线程！");
Console.ReadLine();
}
static void Test1()
{
var i = 10;
var b = true;
while (i > 0)
{
b = !b;
}
}
static void Test2()
{
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
var j = string.Join(",", Enumerable.Range(0, 100));
}
Console.WriteLine("Test执行结束");
}
}
2. 使用 PerfView 采样
点击菜单中的 Collect -> Collect ，弹出如下面板。
在这个面板中，选中如下几项。
1）CPU Samples：
设置对 CPU 进行采样。
2）CPU Sample Interval Msec
设置采样的频次是 1ms/次。
3）Max Collect Sec
设置总共采样多少秒，这里设置为 15 秒。
4）.NET Symbol Collection
用来从微软符号服务器上拉取符号，和采样无关哈。
上面都设置完毕后，就可以点击 Start Collection 采集了，不出意外的话，15s 之后你就会看到如下的截图。
接下来点击 CPU Stacks，在弹出的面板中选中我们的 程序，双击之后就可以打开如下面板。
从图中可以看到，当前采样了 15622 个样本，符合 15 * 1000 ，接下来把上面的 GroupPats 默认分组给清掉，截图如下：
从图中可以看到当前 Test1() 方法在 15622 个样本中占比 97.9%，命中次数高达 15290 次，很明显这是一个绝对的 热点函数,接下来就是翻源码为什么 Test1 这么高频？
如果你想看鸡肋的 火焰图，可以点击 Flame Graph 列表项。
好了，本篇就先聊这么多吧。
