.NET Core-全局性能诊断工具 - chaney1992 - 博客园

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来源: .NET Core-全局性能诊断工具 – chaney1992 – 博客园

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:
Full – 最大的转储,包含所有内存(包括模块映像)。
Heap – 大型且相对全面的转储,其中包含模块列表、线程列表、所有堆栈、异常信息、句柄信息和除映射图像以外的所有内存。
Mini – 小型转储,其中包含模块列表、线程列表、异常信息和所有堆栈
-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。
如果未指定:
在 Windows 上默认为 .\dump_YYYYMMDD_HHMMSS.dmp 。
在 Linux 上默认为 ./core_YYYYMMDD_HHMMSS 。
YYYYMMDD 为年/月/日,HHMMSS 为小时/分钟/秒。
–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

GitHub – dotnet/diagnostics: This repository contains the source code for various .NET Core runtime diagnostic tools and documents.

https://channel9.msdn.com/Shows/On-NET/Introducing-the-Diagnostics-Client-Library-for-NET-Core

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