Comment obtenir le temps STW du GC (collecteur d'ordures)?

Préface

Dans les applications modernes de conteneurisation et de microservice,Parce que l'environnement distribué et les relations complexes d'invocation,APM（Application Performance Monitoring Application de la surveillance du rendement）Cela semble particulièrement important,Il recueille les paramètres de l'application et les liens de demande,Pour vous faire connaître l'état actuel du système et les points qui méritent d'être optimisés,En outre, il peut vous aider à trouver des exceptions à l'application,Pour vous aider à localiser plus facilement les problèmes.
Pour.NETPrends ça.GC（Garbage Collector Collecteur d'ordures）Sur la plateforme,GCLes indicateurs sont particulièrement importants,L'acquisition peut nous aider à analyser les fuites de mémoire、Optimiser les performances du système, etc.Au sein de l'entreprise, il est déjà possible de collecter des.NET GCIndicateurs,Comme le montre la figure ci - dessous.

Dans la plupart des scénarios, il répond aux exigences,Mais si vous rencontrez un momentP95Le délai augmente soudainement,La tâche asynchrone a soudainement pris du temps,Nous voulons vérifier si ces anomalies sont dues àGCDeSTW Time（Stop The World Time Ça veut direGCTemps pendant lequel tous les Threads sont suspendus pendant l'exécution）Trop long,Il n'y a aucun moyen, Parce que ces indicateurs ne sont pas actuellement recueillis .
Donc cet article va vous montrer ,Comment collecter.NET GC STW Time.

Méthodes

Par exemple:.NET Comme mentionné dans le Guide d'analyse de la performance de la mémoire ,.NET Runtime Beaucoup d'événements sont publiés pendant l'exécution , Ces événements représentent l'actuel RuntimeÉtat de fonctionnement,Encore une foisGC De nombreux événements sont également publiés pendant l'exécution ,On peut utiliserPerfView Des outils pour collecter certains de ces événements .En bas.WorkStationGCC'est arrivé.GC Une séquence d'événements à .

Microsoft-Windows-DotNETRuntime/GC/SuspendEEStart	// Démarrer la pause du thread géré Microsoft-Windows-DotNETRuntime/GC/SuspendEEStop	// Mettre en pause le thread géré terminé Microsoft-Windows-DotNETRuntime/GC/Start	// GCCommencer à recyclerMicrosoft-Windows-DotNETRuntime/GC/Stop		// GC Fin du recyclage Microsoft-Windows-DotNETRuntime/GC/RestartEEStart	// Récupérer les Threads gérés qui ont été mis en pause avant Microsoft-Windows-DotNETRuntime/GC/RestartEEStop	// Reprendre l'exécution du thread géré terminée 

PS: Tous les événements peuvent avoir lieu à .NET Document officiel trouvé dans ,Très complet.
EtSuspendEEStart( Mettre en pause le thread géré )ÀRestartEEStop( Reprendre l'exécution du thread géré terminée ) Le temps écoulé entre STW Time, Il suffit d'enregistrer la différence entre ces deux événements , Pour savoir que cette fois GC STW Combien de temps dure .
BGCPar rapport àWorkStationGC C'est beaucoup plus compliqué , Mais la même chose est de mesurer le temps passé par les deux événements à recueillir STW Time,Cet article ne fait pas trop d'introduction.

UtiliserEventSourceAcquisition

Donc nous savons ce que nous obtenons en calculant la différence entre les deux mesures STWTemps, Comment puis - je l'acquérir par code? ？
Il faut savoir EventSourceEtEventListenerDeux catégories, Comme son nom l'indique, nous pouvons passer par EventSourcePour publier un événement,UtiliserEventListenerPour écouter les événements, Dans cet article, nous utilisons également EventListenerPour recueillirGCÉvénements,Pour celaEventSource Vous pouvez voir le lien de documentation Microsoft ci - dessous pour l'utilisation de la classe ,Il n'y a pas trop de présentations ici..

• EventSource

• EventListener
  Voyons comment nous pouvons l'utiliser.EventListenerSurveillance de classeGCÉvénements,Les codes sont les suivants:：

using System.Diagnostics.Tracing;  
  
// OuvertGCSurveillance des événements  var gc = new GcStwMetricsCollector();  
// Créer des objets  var array = Enumerable.Range(0, 1000).Select(s => (decimal)s).ToArray();  
// Exécution manuelleGC  GC.Collect();  
Console.ReadLine();  
  
public class GcStwMetricsCollector : EventListener  {  
    // GCMots clés  
    private const int GC_KEYWORD = 0x0000001;  
    // Nous devons nous concentrer surGCÉvénements  
    private const int GCSuspendEEBegin = 9;  
    private const int GCRestartEEEnd = 3;  
  
    private EventSource? _eventSource;  
    public void Stop()  
    {  
        if (_eventSource == null)  
            return;  
  
        DisableEvents(_eventSource);  
    }  
  
    protected override void OnEventSourceCreated(EventSource eventSource)  
    {  
        _eventSource = eventSource;  
        // GC Les événements Microsoft-Windows-DotNETRuntime Sous espace de noms   if (eventSource.Name.Equals("Microsoft-Windows-DotNETRuntime"))  
        {  
            //  Activer les événements , Le niveau de l'événement est Informational, Juste écouterGCÉvénements  
            EnableEvents(eventSource, EventLevel.Informational, (EventKeywords) (GC_KEYWORD));  
        }  
    }  
  
    private long _currentStwStartTime = 0;  
    protected override void OnEventWritten(EventWrittenEventArgs e)  
    {  
        switch (e.EventId)  
        {  
            //  Freeze managed thread Start ,Enregistrer l'heure actuelle  
            case GCSuspendEEBegin:  
                _currentStwStartTime = e.TimeStamp.Ticks;  
                break;  
            //  Récupérer la fin du thread géré , Calculer la différence entre l'heure actuelle et l'heure de début du fil géré gelé   
            case GCRestartEEEnd:  
                if (_currentStwStartTime > 0)  
                {  
                    var ms = TimeSpan.FromTicks(e.TimeStamp.Ticks - _currentStwStartTime).TotalMilliseconds;  
                    _currentStwStartTime = 0;  
                    // Résultats obtenus  
                    Console.WriteLine($"STW: {ms}ms");  
                }  
                break;  
        }  
    }  
}

Repliement

Résultats des opérations：

STW: 0.2568ms

Quant àGC Valeur Enum pour l'événement , Vous pouvez le trouver dans la documentation que j'ai donnée ci - dessus .

.NET7NouveauAPI

Pour répondre à cette exigence ,J'ai remarqué.NET7Il y en a un nouveau.issue,Offre directementAPI, Pour obtenir le total GC STW Time, J'ai extrait et traduit des informations importantes .

Contexte et motivation

Aujourd'hui, nous sommes déjà GetGCMemoryInfo Accès public GC Pourcentage du temps de traitement et du temps de pause API.
En particulier parGCMemoryInfoDePauseTimePercentageChamp.
Ça marche., Mais si je veux juste une molécule, (C'est - à - dire:： Total depuis l'exécution du programme GCTemps de pause). Il n'y a aucun moyen d'obtenir .

API Propositions

Je vous suggère deSystem.GC Ajouter un des éléments suivants API：

TimeSpan System.GC.GetTotalPauseDuration()

Ça va revenirGCTemps total de pause.

API Utiliser

TimeSpan start = System.GC.GetTotalPauseDuration();// ... Perform some work ...TimeSpan end= System.GC.GetTotalPauseDuration();
Console.WriteLine(end - start + " was spent pausing in GC");

J'ai vu ça.API Déjà avec le dernier .NET7 La version d'aperçu est publiée en même temps ,Nous téléchargerons les derniers.NET7 SDK, Puis changez le projet en .NET7,Viens essayer çaAPI,Les codes sont les suivants:：

using System.Diagnostics.Tracing;  
  
// OuvertGCSurveillance des événements  var gc = new GcStwMetricsCollector();  
// Créer des objets  var array = Enumerable.Range(0, 1000).Select(s => (decimal)s).ToArray();  
// Exécution manuelleGC  GC.Collect();  
Console.WriteLine($"API STW:{GC.GetTotalPauseDuration().TotalMilliseconds}ms");  
Console.ReadLine();//  Omettre le même code que ci - dessus 

Résultats des opérations：

API STW: 0.223ms
Event STW: 0.296ms

API Les statistiques devraient être plus précises , Nous obtenons plus ou moins d'événements avec un peu de frais généraux supplémentaires , Mais l'erreur est dans une plage acceptable .

Résumé

Deux façons d'obtenir .NET GC STW Time, On a juste besoin d'un peu de retouche ,Et vous pouvez mettreSTW La fonction de surveillance est ajoutée APMMoyenne, Le diagramme suivant montre certaines des données recueillies lors des essais locaux. .

Bien sûr que siEventListener D'autres APMCollecte d'informations, Si vous êtes intéressé, vous pouvez aussi l'étudier. .

Lien vers le Code de cet articleGithub: https://github.com/InCerryGit/BlogCodes/tree/main/Get-GC-STW-Time

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