使用分析工具降低计算成本

适用范围：Visual Studio Visual Studio for Mac Visual Studio Code

缩短计算时间意味着降低成本，因此优化代码可以节省资金。 CPU 使用率工具可帮助你捕获和可视化应用程序中使用计算资源的位置。 CPU 使用率视图（如调用树和火焰图）提供了一个良好的图形可视化效果，其中显示了应用程序中所用时间的分布情况。 此外，自动见解可能会显示产生很大影响的精确优化。 其他分析工具还可用于提供有关应用性能所发生情况的其他见解。

本文中显示的示例屏幕截图基于 .NET 应用，该应用针对博客和关联的博客文章的数据库运行查询。 首先检查 CPU 使用率跟踪，以寻找优化和降低计算成本的机会。 大致了解所发生的情况后，还将查看其他分析工具的跟踪，以帮助隔离问题。

若要收集本文中显示的数据，请执行以下操作：

首先使用 CPU 使用率工具收集跟踪。 加载诊断数据时，首先检查显示热门见解和热路径的初始 .diagsession 报表页。 热路径显示应用中 CPU 使用率最高的代码路径。 这些部分可能会提供提示，帮助你快速识别可以改进的性能问题。

还可以在“调用树”视图中查看热路径。 若要打开此视图，请使用报表中的“打开详细信息”链接，然后选择“调用树”。

在此视图中，你将再次看到热路径，其中显示了应用中 GetBlogTitleX 方法的高 CPU 使用率，占应用 CPU 使用率的 60% 左右。 对 LINQ DLL 的两次外部调用使用大部分 CPU 时间。 这是你可能想要查找 LINQ 查询作为要优化的领域的第一个线索。

若要获取可视化的调用树和不同的数据视图，请切换到“火焰图”视图（从与“调用树”相同的列表中选择）。 同样，GetBlogTitleX 方法似乎对应用的大量 CPU 使用率负责（黄色所示）。 对 LINQ DLL 的外部调用显示在 GetBlogTitleX 框下方，它们使用方法的所有 CPU 时间。

如果 CPU 使用率工具未提供足够的信息来隔离问题，或者你需要其他见解来帮助提高性能，则可以决定使用其他分析工具之一。 例如，由于我们标识了 LINQ DLL，因此我们将首先尝试数据库工具。 可以多重选择此工具以及 CPU 使用率。 收集跟踪后，选择“诊断”页中的“查询”选项卡。

在数据库跟踪的“查询”选项卡中，可以看到第一行显示最长的查询，即 2446 毫秒。 “记录”列显示查询读取的记录数。 我们可以使用此信息进行以后的比较。

通过检查 LINQ 在“查询”列中生成的 SELECT 语句，可以将第一行标识为与 GetBlogTitleX 方法关联的查询。 “查询”列中的完整查询字符串为：

若要查看应用的内存使用情况，请使用 .NET 对象分配工具收集跟踪。 内存跟踪中的“调用树”视图显示热路径，有助于识别高内存使用率的区域。 毫不奇怪，GetBlogTitleX 方法似乎正在生成大量对象！ 事实上，超过 900,000 个对象分配。

创建的大多数对象是字符串、对象数组和 Int32。 可以通过检查源代码来查看这些类型的生成方式。

是时候查看 GetBlogTitleX 源代码了。 在 .NET 对象分配工具中，右键单击方法，然后选择“转到源文件”。 在 GetBlogTitleX 的源代码中，我们发现以下代码使用 LINQ 读取数据库。

此代码使用 foreach 循环在数据库中搜索以“Fred Smith”为作者的任何博客。 查看该博客，可以看到内存中生成了大量对象：数据库中每个博客的新对象数组、每个 URL 的关联字符串以及文章中包含的属性的值（如博客 ID）。

请进行一些研究，找到有关如何优化 LINQ 查询的一些常见建议，并生成此代码。

在此代码中，你进行了一些更改以帮助优化查询：

接下来，使用分析工具重新测试。

更新代码后，重新运行 CPU 使用率工具以收集跟踪。 “调用树”视图显示 GetBlogTitleX 仅运行了 1754 毫秒，占用应用的 CPU 总数的 37%，比 59% 有了显著改善。

切换到“火焰图”视图以查看改进的另一个可视化效果。 在此视图中，GetBlogTitleX 也使用 CPU 的较小部分。

检查数据库工具跟踪中的结果，使用此查询仅读取两条记录，而不是 100,000 条！ 此外，查询得到了大大简化，并消除了之前生成的不必要的 LEFT JOIN。

接下来，在 .NET 对象分配工具中重新检查结果，查看 GetBlogTitleX 仅负责 56,000 个对象分配，比 900,000 减少近 95%！

可能需要多次优化，可以继续循环访问代码更改，以查看哪些更改可提高性能并降低计算成本。