.NET Core 获取程序运行环境信息与反射的应用
笔者的九篇反射系统文章已经完结，但是笔者会持续更新反射在日常撸码中的应用。
本篇内容主要是 .NET Core 获取运行环境信息、利用反射更加方便地处理数据。
本篇内容有：RuntimeInformation、Environment、反射、特性等。
本篇代码下载地址 https://gitee.com/whuanle/reflection_and_properties/blob/master/反射特性应用场景1.cs
获取示例：
笔者的九篇反射系列文章阅读地址如下：
C# 反射与特性（一）：反射基础
C# 反射与特性（六）：实现 ASP.NET Core 依赖注入 Web
RuntimeInformation、Environment
RuntimeInformation 类提供有关 .NET 运行时安装的信息。主要获取平台以及 版本，API较少。
文档地址 https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.runtime.interopservices.runtimeinformation?view=netcore-3.1
Environment 提供有关当前环境和平台的信息以及操作它们的方法。API比较多。
文档地址 https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.environment?view=netcore-3.1
以上两个类已经提供了文档地址，这里不再赘述。
需要注意的是，Windows、Linux 之间有差异，因此有些 API 是无法跨平台的。另外 .NET Core 相对 .NET Framework ，对获取系统资源信息等的 API 十分少。
.NET Core 是无有 API 获取系统 CPU 情况和 内存使用情况，倒是可以获取当前进程的 CPU 和 内存使用情况。
可以查看 stackoverflow 了解。
https://stackoverflow.com/questions/54215334/how-to-measure-cpu-usage-and-memory-for-a-process-in-net-core-linux
获取信息
下面获取的属于进程使用的内存已经使用 CPU 时间。
CPU 时间不像直接获取到的 使用百分比，可以很直观地看到。
CPU 时间地公式如下。
CPU时间 = 执行程序所需的时钟周期数 * 时钟周期时间
CPU 有多核多线程，因此不能按照运行多长时间去计算。同时进程存在休眠、上下文切换等情况。
程序运行了几小时，有可能CPU时间只有几十分钟。
对 CPU 性能计算方法有兴趣，请参考 https://www.cnblogs.com/whuanle/p/12260224.html
对 Linux CPU 使用率计算有兴趣，请查看 https://www.cnblogs.com/aresxin/p/9152127.html
我们在 C# 中使用地代码如下
[Display(Name = "运行信息")]
public class ApplicationRunInfo
{
private double _UsedMem;
private double _UsedCPUTime;
public ApplicationRunInfo()
{
var proc = Process.GetCurrentProcess();
var mem = proc.WorkingSet64;
var cpu = proc.TotalProcessorTime;
_UsedMem = mem / 1024.0;
_UsedCPUTime = cpu.TotalMilliseconds;
}
[Display(Name = "进程已使用物理内存(kb)")]
public double UsedMem { get { return _UsedMem; } }
[Display(Name = "进程已占耗CPU时间(ms)")]
public double UsedCPUTime { get { return _UsedCPUTime; } }
}
这里只有两个属性。
我们使用 Display 特性来标记此属性地的含义，方便反射时获取信息。
另外还有两个获取不同类型信息的类如下
[Display(Name = "系统运行平台")]
public class SystemPlatformInfo
{
[Display(Name = "运行框架")]
public string FrameworkDescription { get { return RuntimeInformation.FrameworkDescription; } }
[Display(Name = "操作系统")]
public string OSDescription { get { return RuntimeInformation.OSDescription; } }
[Display(Name = "操作系统版本")]
public string OSVersion { get { return Environment.OSVersion.ToString(); } }
[Display(Name = "平台架构")]
public string OSArchitecture { get { return RuntimeInformation.OSArchitecture.ToString(); } }
}
[Display(Name = "运行环境")]
public class SystemRunEvnInfo
{
[Display(Name = "机器名称")]
public string MachineName { get { return Environment.MachineName; } }
[Display(Name = "用户网络域名")]
public string UserDomainName { get { return Environment.UserDomainName; } }
[Display(Name = "分区磁盘")]
public string GetLogicalDrives { get { return string.Join(", ", Environment.GetLogicalDrives()); } }
[Display(Name = "系统目录")]
public string SystemDirectory { get { return Environment.SystemDirectory; } }
[Display(Name = "系统已运行时间(毫秒)")]
public int TickCount { get { return Environment.TickCount; } }
[Display(Name = "是否在交互模式中运行")]
public bool UserInteractive { get { return Environment.UserInteractive; } }
[Display(Name = "当前关联用户名")]
public string UserName { get { return Environment.UserName; } }
[Display(Name = "Web程序核心框架版本")]
public string Version { get { return Environment.Version.ToString(); } }
//对Linux无效
[Display(Name = "磁盘分区")]
public string SystemDrive { get { return Environment.ExpandEnvironmentVariables("%SystemDrive%"); } }
//对Linux无效
[Display(Name = "系统目录")]
public string SystemRoot { get { return Environment.ExpandEnvironmentVariables("%SystemRoot%"); } }
}
可能你会觉得，为什么不写成方法，为啥要写得这么奇怪。不急，慢慢看下去~
反射获取信息
我们来定义一个静态类型，作为获取各种信息的入口。
public static class EnvironmentInfo
{
}
}
获取属性值
反射获取属性值的方法，用于获取上述几个类的属性值。
/// <summary>
/// 获取属性的值
/// </summary>
/// <param name="info"></param>
/// <param name="obj">实例</param>
/// <returns></returns>
private static object GetPropertyInfoValue(PropertyInfo info, object obj)
{
return info.GetValue(obj);
}
反射获取特性值
我们使用了特性 [Display(Name = "当前关联用户名")] 来存储别名。
我们要通过反射获取 Dispaly 特性的 Name 属性值。
/// <summary>
/// 获取 [Display] 特性的属性 Name 的值
/// </summary>
/// <param name="attrs"></param>
/// <returns></returns>
private static string GetDisplayNameValue(IList<CustomAttributeData> attrs)
{
var argument = attrs.FirstOrDefault(x => x.AttributeType.Name == nameof(DisplayAttribute)).NamedArguments;
return argument.FirstOrDefault(x => x.MemberName == nameof(DisplayAttribute.Name)).TypedValue.Value.ToString();
}
获取某个属性的值以及别名
我们使用了这样的方式去设置获取一项信息
[Display(Name = "操作系统")]
public string OSDescription { get { return RuntimeInformation.OSDescription; } }
因此我们要获取到一个类型所有的属性值和属性的特性值。
/// <summary>
/// 获取某个类型的值以及名称
/// </summary>
/// <typeparam name="TInfo"></typeparam>
/// <param name="info"></param>
/// <returns></returns>
private static (string, List<KeyValuePair<string, object>>) GetValues<TInfo>(TInfo info)
{
List<KeyValuePair<string, object>> list = new List<KeyValuePair<string, object>>();
Type type = info.GetType();
PropertyInfo[] pros = type.GetProperties();
foreach (var item in pros)
{
var name = GetDisplayNameValue(item.GetCustomAttributesData());
var value = GetPropertyInfoValue(item, info);
list.Add(new KeyValuePair<string, object>(name, value));
}
return
(GetDisplayNameValue(info.GetType().GetCustomAttributesData()),
list);
}
反射获取信息
上面的工具方法定义后，我们来设置不同的方法获取不同的信息。
/// <summary>
/// 获取程序运行资源信息
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static (string, List<KeyValuePair<string, object>>) GetApplicationRunInfo()
{
ApplicationRunInfo info = new ApplicationRunInfo();
return GetValues(info);
}
/// <summary>
/// 获取系统运行平台信息
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static (string, List<KeyValuePair<string, object>>) GetSystemPlatformInfo()
{
SystemPlatformInfo info = new SystemPlatformInfo();
return GetValues(info);
}
/// <summary>
/// 获取系统运行环境信息
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static (string, List<KeyValuePair<string, object>>) GetSystemRunEvnInfo()
{
SystemRunEvnInfo info = new SystemRunEvnInfo();
return GetValues(info);
}
还有一个方法获取环境变量的，不需要利用上面的类型-属性来操作，可以直接封装到方法中。
/// <summary>
/// 获取系统全部环境变量
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static (string, List<KeyValuePair<string, object>>) GetEnvironmentVariables()
{
List<KeyValuePair<string, object>> list = new List<KeyValuePair<string, object>>();
IDictionary environmentVariables = Environment.GetEnvironmentVariables();
foreach (DictionaryEntry de in environmentVariables)
{
list.Add(new KeyValuePair<string, object>(de.Key.ToString(), de.Value));
}
return ("系统环境变量", list);
}
使用
我们在 Program 中，这些写就可以输出所有信息了
static void Main(string[] args)
{
var a = EnvironmentInfo.GetApplicationRunInfo();
var b = EnvironmentInfo.GetSystemPlatformInfo();
var c = EnvironmentInfo.GetSystemRunEvnInfo();
var d = EnvironmentInfo.GetEnvironmentVariables();
ConsoleInfo(a.Item1, a.Item2);
ConsoleInfo(b.Item1, b.Item2);
ConsoleInfo(c.Item1, c.Item2);
ConsoleInfo(d.Item1, d.Item2);
Console.ReadKey();
}
public static void ConsoleInfo(string title, List<KeyValuePair<string, object>> list)
{
Console.WriteLine("\n***********" + title + "***********");
foreach (var item in list)
{
Console.WriteLine(item.Key + ":" + item.Value);
}
}
在 Linux 中显示
总结
我以上使用了 类-属性 来作为获取功能，这样可以不必写很多方法去调用获取环境信息，属性就是数据。既方便序列化，又方便反射。
同时，如果先拓展信息项，直接添加上去就行，反射直接全部拿到手。
另外有个 Display 特性，专业用来显示信息项的。这样设置，可以为属性灵活设置别名，便于显示信息以及说明。
笔者会继续带来更多反射的使用实例，融入到日常需求中。
