NanoProfiler - 适合生产环境的性能监控类库 之 基本功能篇

背景

NanoProfiler是一个EF Learning Labs出品的免费性能监控类库(即将开源)。它的思想和使用方式类似于MiniProfiler的。但是,设计理念有较大差异。

MiniProfiler更像是一个面向开发和测试环境的性能监控类库,它的关注点(我说的不一定对,仅代表一家之言),更多的是提供了对微软的ASP.NET MVC,EntityFramework,WCF等主流前后端类库的封装和整合,如果你的项目恰巧从前端到后端都用到这些类库,它可以将从前端到后端的性能监控数据合并到一个视图里,还是挺方便的。它的主要问题是:

  • 运行时性能,尤其是并发环境下性能较差,占用的资源较多
  • 不能很好的支持多线程和异步代码的性能监控(事实上,MiniProfiler的核心类都不是线程安全的,只能通过粗暴的全局加锁来实现部分的多线程和异步线程支持,性能也就可想而知了)

NanoProfiler项目的起源(大约半年前),最初,其实只是希望向MiniProfiler贡献代码,弥补以上的缺点,主要是内存数据结构的变化能够带来的性能的优化,和对多线程和异步编程模型的支持。不过,很可惜,在提交给他们我们关于如何改进的代码示例,甚至是直接的Pull Request之后,后续的沟通中(不想背地里谈他们团队的技术水平),只能说,也许是他们的设计理念和关注点,并不在此吧。

所以,首先,上面提到的MiniProfiler的缺点,正是NanoProfiler的优点:

  • NanoProfiler实现了对多线程代码和异步代码,包括基于PLINQ,Parallel库在内的各种异步代码的完美支持
  • 性能方面,由于内部实现不需要像MiniProfiler那样,对每个请求,在内存中维护一个树形结构的数据结构,而用一个无锁的队列存储每一步性能监控的原始数据,因此,性能上几乎对被监控应用没有影响

另一方面,相对于MiniProfiler仅仅满足于实现一个用于开发环境的类似Fiddler的代码性能视图。NanoProfiler,首先,当然,也支持类似的功能,并且提供了更强大和直观的查看性能数据的UI;同时,我们的设计理念,更偏向大数据和生产环境。说到底,我们认为,只对于开发环境的话,前端也好后端也好,我们有太多可替代的性能监控工具;将性能监控集成到代码里,真正的优势,应该是生产环境的大数据。所以,我们希望,不仅仅能监控单个请求的性能瓶颈,也能基于大数据,分析整个应用,应用和应用之间,服务器,甚至集群和集群之间的宏观性能瓶颈。

举例来说,如果说MiniProifiler的监控视图对于一个页面请求,就像是Fiddler对于一个页面上所有资源和AJAX请求序列的性能描述;那么,NanoProfiler,除此之外,结合其他大数据分析工具,既能分析生产环境所有页面产生的Fiddler请求数据,从而知道哪些资源的整体的访问频率和消耗最高,从而能够找到应用,服务器,甚至集群上整体的性能瓶颈;还能,跨应用,跨服务器和集群,分析微观(如单个请求,或单个用户的相关请求)或者宏观的各种性能指标。

安装

http://nuget.org/packages?q=NanoProfiler

目前,已经上传到nuget.orgd的至少有以下5个package:

  • NanoProfiler - 核心库,可单独用于非Web应用,没有DB性能监控支持
  • NanoProfiler.Data - DB性能监控支持
  • NanoProfiler.Web - Web项目支持
  • NanoProfiler.Unity - 基于Unity IoC的AOP式监控扩展
  • NanoProfiler.Wcf - WCF监控支持

如何使用?

对一个典型的Web项目,首先,我们需要在Global.asax.cs的BeginRequest和EndRequest事件处理,添加下面的代码:

接下来,就可以在代码里添加类似下面的代码(类似MiniProfiler,不过MiniProfiler可不支持async),监控制定代码块的执行性能:

执行包含这段代码的请求,然后访问当前应用下的 ~/nanoprofiler/view 页面, 应该能看到类似Fiddler视图的,刚才访问的请求的每一步的执行性能。

如果你想设置一些全局参数,比如,过滤某些请求,可以这样:

DB性能监控

DB性能监控的使用方式和MiniProfiler也比较类似,简单地说,只需要用NanoProfiler提供的ProfiledConnection或者ProfiledDbCommand这样的类,包装原有的DbConnection和DbCommand对象。例如,假设你有下面这样一个DataService:

我们只需要,用ProfiledDbConnection包装,这个SqlConnection实例:

查看实时性能监控数据

前面说过,默认情况下,访问~/nanoprofiler/view 就能查看最近的请求的性能监控数据。下面是某个请求的性能视图示例,红色是DB请求,绿色是WCF请求,蓝色是其他代码步骤:

如果显示有问题,比如报treeview-timeline.css 404错误,请确保Web.config包含runAllManagedModulesForAllRequests="true":

  <system.webServer>
    <modules runAllManagedModulesForAllRequests="true">
    </modules>
  </system.webServer>

如果,想做一些参数定制,可以在application_start事件处理里,通过下面的代码设置:

ProfilingSession.ProfilingStorage = new CircularBufferedProfilingStorage(100, profiler => false, new JsonProfilingStorage());

默认的查看监控数据的功能是基于CircularBufferedProfilingStorage实现的,它有三个可选参数:

  • 第一个参数代表,最多在内存保留多少个最近的请求的监控数据
  • 第二个参数是一个Func delegate,可以指定一个方法,过滤不想显示的监控结果,比如,只保留请求处理时间大于100ms的数据
  • 第三个参数指定一个真正持久化监控数据的provider,比如,默认的JsonProfilingStorage将监控数据,通过任意支持slf4net的类库(比如log4net),持久化到文件系统或者DB

WCF监控

WCF性能监控主要通过WcfProfilingBehavior这个类,他是一个标准的WCF EndpointBehavior实现,只要通过代码或者XML配置,将它配到指定的service就行,比如,是一个XML配置的示例:

<system.serviceModel>
<bindings>
  <basicHttpBinding>
    <binding name="BasicHttpBinding_IWcfDemoService" />
  </basicHttpBinding>
</bindings>
<client>
  <endpoint address="http://localhost:64511/WcfDemoService.svc"
    binding="basicHttpBinding" bindingConfiguration="BasicHttpBinding_IWcfDemoService"
    contract="DemoService.IWcfDemoService" name="BasicHttpBinding_IWcfDemoService" />
</client>
<behaviors>
  <serviceBehaviors>
    <behavior name="">
      <serviceMetadata httpGetEnabled="true" httpsGetEnabled="true" />
      <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="false" />
    </behavior>
  </serviceBehaviors>
  <endpointBehaviors>
    <behavior>
      <tinyprofiler />
    </behavior>
  </endpointBehaviors>
</behaviors>
<serviceHostingEnvironment aspNetCompatibilityEnabled="true"
  multipleSiteBindingsEnabled="true" />
<extensions>
  <behaviorExtensions>
    <add name="tinyprofiler" type="EF.Diagnostics.Profiling.ServiceModel.Configuration.WcfProfilingBehaviorElement, NanoProfiler.Wcf"/>
  </behaviorExtensions>
</extensions>
</system.serviceModel>

基于Unity AOP的性能监控

Unity扩展,主要提供两种基于Unity AOP的支持。

第一种,通过ContainerExtension。例如:

上面的代码,将自动监控所有注册到Unity容器的接口名称带DemoDBService的service的每个方法调用的性能。

第二种,通过Unity的policy injection。简单地说,可以通过Attribute标注的方式,自动监控方法的执行性能:

要开启,Unity的policy injection支持,需要在Global.asax.cs,添加下面这样的初始化代码:

NanoProfiler的基本功能先讲到这儿,下期预告:NanoProfiler - 适合生产环境的性能监控类库 之 大数据篇

BTW, 发句牢骚,博客园这个Markdown解析器太烂,对于插入代码翻译成的HTML很糟糕,所以只能全都插图片了。

posted @ 2014-06-11 01:09 Teddy's Knowledge Base Views(...) Comments(...) Edit 收藏