Debug penggunaan CPU tinggi di .NET Core

Artikel ini berlaku untuk: ✔️ .NET Core 3.1 SDK dan versi yang lebih baru

Dalam tutorial ini, Anda akan mempelajari cara men-debug skenario penggunaan CPU yang berlebihan. Dengan menggunakan contoh yang disediakan ASP.NET repositori kode sumber aplikasi web Core, Anda dapat menyebabkan kebuntuan dengan sengaja. Titik akhir akan berhenti merespons dan mengalami akumulasi utas. Anda akan mempelajari bagaimana Anda dapat menggunakan berbagai alat untuk mendiagnosis skenario ini dengan beberapa potongan utama data diagnostik.

Dalam tutorial ini, Anda akan:

Prasyarat

Tutorial ini menggunakan:

• .NET Core 3.1 SDK atau versi yang lebih baru.
• Sampel target debug untuk memicu skenario.
• dotnet-trace untuk mencantumkan proses dan menghasilkan profil.
• penghitung dotnet untuk memantau penggunaan cpu.

Penghitung CPU

Sebelum mencoba mengumpulkan data diagnostik, Anda perlu mengamati kondisi CPU yang tinggi. Jalankan aplikasi sampel menggunakan perintah berikut dari direktori akar proyek.

dotnet run

Untuk menemukan ID proses, gunakan perintah berikut:

dotnet-trace ps

Catat ID proses dari output perintah Anda. ID proses kami adalah 22884, tetapi id Anda akan berbeda. Untuk memeriksa penggunaan CPU saat ini, gunakan perintah alat penghitung dotnet :

dotnet-counters monitor --refresh-interval 1 -p 22884

refresh-interval adalah jumlah detik antara nilai CPU polling penghitung. Output harus sama dengan berikut ini.

Press p to pause, r to resume, q to quit.
    Status: Running

[System.Runtime]
    % Time in GC since last GC (%)                         0
    Allocation Rate / 1 sec (B)                            0
    CPU Usage (%)                                          0
    Exception Count / 1 sec                                0
    GC Heap Size (MB)                                      4
    Gen 0 GC Count / 60 sec                                0
    Gen 0 Size (B)                                         0
    Gen 1 GC Count / 60 sec                                0
    Gen 1 Size (B)                                         0
    Gen 2 GC Count / 60 sec                                0
    Gen 2 Size (B)                                         0
    LOH Size (B)                                           0
    Monitor Lock Contention Count / 1 sec                  0
    Number of Active Timers                                1
    Number of Assemblies Loaded                          140
    ThreadPool Completed Work Item Count / 1 sec           3
    ThreadPool Queue Length                                0
    ThreadPool Thread Count                                7
    Working Set (MB)                                      63

Dengan aplikasi web berjalan, segera setelah startup, CPU tidak digunakan sama sekali dan dilaporkan di 0%. Navigasikan api/diagscenario/highcpu ke rute dengan 60000 sebagai parameter rute:

https://localhost:5001/api/diagscenario/highcpu/60000

Sekarang, jalankan kembali perintah dotnet-counters. Jika tertarik untuk memantau penghitung cpu-usage saja, tambahkan '--counters System.Runtime[cpu-usage]' ke perintah sebelumnya. Kami tidak yakin apakah CPU sedang digunakan, jadi kami akan memantau daftar penghitung yang sama seperti di atas untuk memverifikasi nilai penghitung berada dalam rentang yang diharapkan untuk aplikasi kami.

dotnet-counters monitor -p 22884 --refresh-interval 1

Anda akan melihat peningkatan penggunaan CPU seperti yang ditunjukkan di bawah ini (tergantung pada komputer host, mengharapkan penggunaan CPU yang bervariasi):

Press p to pause, r to resume, q to quit.
    Status: Running

[System.Runtime]
    % Time in GC since last GC (%)                         0
    Allocation Rate / 1 sec (B)                            0
    CPU Usage (%)                                         25
    Exception Count / 1 sec                                0
    GC Heap Size (MB)                                      4
    Gen 0 GC Count / 60 sec                                0
    Gen 0 Size (B)                                         0
    Gen 1 GC Count / 60 sec                                0
    Gen 1 Size (B)                                         0
    Gen 2 GC Count / 60 sec                                0
    Gen 2 Size (B)                                         0
    LOH Size (B)                                           0
    Monitor Lock Contention Count / 1 sec                  0
    Number of Active Timers                                1
    Number of Assemblies Loaded                          140
    ThreadPool Completed Work Item Count / 1 sec           3
    ThreadPool Queue Length                                0
    ThreadPool Thread Count                                7
    Working Set (MB)                                      63

Selama durasi permintaan, penggunaan CPU akan melayang di sekitar persentase yang meningkat.

Pada titik ini, Anda dapat dengan aman mengatakan CPU berjalan lebih tinggi dari yang Anda harapkan. Mengidentifikasi efek masalah adalah kunci untuk menemukan penyebabnya. Kami akan menggunakan efek konsumsi CPU yang tinggi selain alat diagnostik untuk menemukan penyebab masalah.

Menganalisis CPU Tinggi dengan Profiler

Saat menganalisis aplikasi dengan penggunaan CPU yang tinggi, Anda memerlukan alat diagnostik yang dapat memberikan wawasan tentang apa yang dilakukan kode. Pilihan yang biasa adalah profiler, dan ada opsi profiler yang berbeda untuk dipilih. dotnet-trace dapat digunakan pada semua sistem operasi, namun, keterbatasan bias titik aman dan tumpukan panggilan khusus terkelola menghasilkan informasi yang lebih umum dibandingkan dengan profiler yang sadar kernel seperti 'perf' untuk Linux atau ETW untuk Windows. Jika penyelidikan performa Anda hanya melibatkan kode terkelola, umumnya dotnet-trace akan cukup.

export DOTNET_PerfMapEnabled=1
dotnet run

sudo perf record -p 2266 -g

sudo perf report -f

git clone --depth=1 https://github.com/BrendanGregg/FlameGraph
sudo perf script | FlameGraph/stackcollapse-perf.pl | FlameGraph/flamegraph.pl > flamegraph.svg

dotnet-trace collect -p 22884 --providers Microsoft-DotNETCore-SampleProfiler

Menganalisis Data CPU Tinggi dengan Visual Studio

Semua file *.nettrace dapat dianalisis di Visual Studio. Untuk menganalisis file Linux *.nettrace di Visual Studio, transfer file *.nettrace, selain dokumen lain yang diperlukan, ke komputer Windows, lalu buka file *.nettrace di Visual Studio. Untuk informasi selengkapnya, lihat Menganalisis Data Penggunaan CPU.

Baca juga

• dotnet-trace untuk mencantumkan proses
• penghitung dotnet untuk memeriksa penggunaan memori terkelola
• dotnet-dump untuk mengumpulkan dan menganalisis file cadangan
• dotnet/diagnostik

Langkah berikutnya