dotnet程序优化心得（一）

近一段时间测试过几个程序，有一些心得。具体步骤如下：

（1）写出测试程序
（2）测试原程序，记录运行时间，作为优化的基础。要在Release下测试。
（3）检查算法，是不是最有效的算法。尤其是现在内存便宜，看有没有能够用空间换取时间的方法
（4）用Reflector查看类库，看你使用的方法是不是最有效率的方法
（5）对于运行次数多，性能关键的地方，不要直接调用类库。类库是为通用目的设计的，用Reflector可以发现，针对特殊的问题，内库里面有很多冗余代码

测试程序是很关键的，dotnet下用DateTime.Now.Ticks能够得到精确的时间，单位是10^-7s。

我爱用下面这种结构的测试代码：

 1    static void Main(string[] args)
 2    {
 3long _start,_end,_loops; //DateTime.Now.Ticks是long int
 4        _loops=100000;    //重复次数
 5        _start=DateTime.Now.Ticks;
 6
 7        for (int i=0;i<_loops;i++)
 8        {
 9            原方法;
10        }
11        _end=DateTime.Now.Ticks;
12
13        Console.WriteLine("{0}次调用原方法共花费时间{1}ms",_loops,(_end-_start)/10000);
14
15        _start=DateTime.Now.Ticks;
16
17        for (int i=0;i<_loops;i++)
18        {
19            优化后方法;
20        }
21        _end=DateTime.Now.Ticks;
22
23        Console.WriteLine("{0}次调用优化后方法共花费时间{1}ms",_loops,(_end-_start)/10000);
24    }

一定要在一次运行中同时测试原方法和优化后方法，这样得到的测试结果才有比较意义。（如果你的方法非常耗用CPU，用带超线程的计算机，或者把测试进程设置成实时进程，这样得到的结果更精确。）

windows下时间精度应该是0.001-0.01ms，运行时间在0.01ms以下的结果不可靠。.net下时间精度应该更低一点。我怀疑只有0.1ms，但没有认真测试过。

不想让别的进程干扰，就把测试进程设置成实时进程。半年前测试一个程序，性能只到了40-60，查看进程发现cpu时间主要是GUI占用了，测试进程只占用了20%。动动鼠标，程序性能会上串下跳的。把进程优先级调到最高，测试进程cpu占用稳定在93-97%。设置为实时进程，cpu占用稳定在96-97%，这样测试的结果才有效。

下面以实际例子具体解释相关技巧。

posted on 2005-08-15 11:23 xiaotie 阅读(708) 评论(14)  编辑 收藏 收藏至365Key 所属分类: dotNet 随笔

评论

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-15 12:50 Ninputer

DateTime.Now是测不准ms级别时间的，充其量测准到20ms左右。如果要高精度计时，用PerformanceCounter
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-15 13:11 xiaotie

谢谢。测试了一下，DateTime.Now.Ticks的时间精度是10ms。

static void Main(string[] args)
{
long start,end;

start = DateTime.Now.Ticks;
end = DateTime.Now.Ticks;

while(start==end)
{
end = DateTime.Now.Ticks;
}

Console.WriteLine("DateTime.Now.Ticks时间精度:{0}ms",(end-start)/10000);
}

结果：DateTime.Now.Ticks时间精度:10ms

这里够用了。更精确的测试不够用。
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-15 18:05 蛙蛙池塘

呵呵,这样可以测试精度呀,真巧妙
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-15 20:48 idior

以后用stopwatch
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-16 00:25 龙蛰(NeoLee)

stopwatch ?
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-16 08:48 yinh

Stopwatch sw = new Stopwatch();
long t;
GC.Collect();
sw.Start();

///....

sw.Stop();

t = sw.ElapsedMilliseconds;

是这样子吗？

不过我找不到这个stopwatch是在Framework哪里定义的，我只看到有别人写的（虽然很简单）

喔，原来是framework2.0中的，试试能不能reflector出来代码。
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-16 09:41 火蛇儿

楼上的，为什么要调用： GC.Collect();

  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-16 10:05 小春

非常的好。希望继续：）
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-16 10:09 xiaotie

oh，找到Ninputer的一篇讲StopWatch的文章：试用“停表”高精度计时
http://blog.joycode.com/ninputer/archive/2004/07/31/29167.aspx
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-16 10:54 yinh

不过找到了另一个，精确到。。。nanosecond？这是纳秒？

using System;
using System.ComponentModel;
using System.Runtime.InteropServices;

public class QueryPerfCounter
{
[DllImport("KERNEL32")]
private static extern bool QueryPerformanceCounter(
out long lpPerformanceCount);

[DllImport("Kernel32.dll")]
private static extern bool QueryPerformanceFrequency(out long lpFrequency);

private long start;
private long stop;
private long frequency;
Decimal multiplier = new Decimal(1.0e9);

public QueryPerfCounter()
{
if (QueryPerformanceFrequency(out frequency) == false)
{
// Frequency not supported
throw new Win32Exception();
}
}

public void Start()
{
QueryPerformanceCounter(out start);
}

public void Stop()
{
QueryPerformanceCounter(out stop);
}

public double Duration(int iterations)
{
return ((((double)(stop - start)* (double) multiplier) / (double) frequency)/iterations);
}
}
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-16 12:13 xiaotie

纳秒是到不了的。测试了一下：

static void Main(string[] args)
{
QueryPerfCounter q = new QueryPerfCounter();

q.Start();
q.Stop();

Console.WriteLine("QueryPerfCounter时间精度：{0}ns",q.Duration(1));
}

结果：

QueryPerfCounter时间精度：3911.1116077602ns
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-16 12:29 xiaotie

上面结果不对呀。QueryPerformanceFrequency的单位是多少？我的本本返回的Frequency是3579545
  

# re: dotnet程序优化心得（一） 2005-08-16 12:45 xiaotie

查了一下原文献：http://channel9.msdn.com/wiki/default.aspx/PerformanceWiki.HowToTimeManagedCode

Duration单位是纳秒

但是源程序测量误差还是有的，大概是3.9微秒，主要是函数调用的时间。如果测试之前这么来一下：

// Call the object and methods to JIT before the test run
QueryPerfCounter myTimer = new QueryPerfCounter();
myTimer.Start();
myTimer.Stop();

误差大概是1微妙。

我把这个类改了一下，加了时间校准：

public class QueryPerfCounter
{
[DllImport("KERNEL32")]
private static extern bool QueryPerformanceCounter(
out long lpPerformanceCount);

[DllImport("Kernel32.dll")]
private static extern bool QueryPerformanceFrequency(out long lpFrequency);

private long check;
private long start;
private long stop;
private long frequency;
Decimal multiplier = new Decimal(1.0e9);

public QueryPerfCounter()
{
if (QueryPerformanceFrequency(out frequency) == false)
{
// Frequency not supported
throw new Win32Exception();
}

check = 0;
int loops = 10000;

QueryPerformanceCounter(out start);
QueryPerformanceCounter(out stop);

for(int i=0;i<loops;i++)
{
QueryPerformanceCounter(out start);
QueryPerformanceCounter(out stop);
check+=stop-start;
}
check = check/loops;
}

public void Start()
{
QueryPerformanceCounter(out start);
}

public void Stop()
{
QueryPerformanceCounter(out stop);
}

public double Duration(int iterations)
{
return ((((double)(stop - start-check)* (double) multiplier) / (double) frequency)/iterations);
}
}

再运行测试：

static void Main(string[] args)
{
QueryPerfCounter q = new QueryPerfCounter();

q.Start();
q.Stop();

Console.WriteLine("QueryPerfCounter时间精度：{0}ns",q.Duration(1));
}


结果：QueryPerfCounter时间精度：0ns