在上一篇博客中，我們了解了對Windows及應用程序進行性能分析的基礎：Event Trace for Windows (ETW)。現在來看看基於ETW的性能分析工具——Perfview.exe
Perfview簡介
Perfview是一個開源的CPU和內存性能分析工具，也包括一些針對.NET的分析功能，例如GC分析，JIT分析，甚至ASP.NET中的請求統計等等。Perfview是一個Windows應用程序，但也能對在Linux系統上采集的數據進行分析（參考）。Perfview免安裝，而且只是一個14M的.exe文件，非常容易部署到需要進行性能分析的機器上，例如生產環境的服務器。而且在性能數據收集的過程中不需要重啟應用程序或者服務器，而且收集的性能數據日志（.etl文件）可以被拷貝到其他Windows機器上，再進行分析工作，對業務的影響非常少。
Perfview已遷移到GitHub上，可以在上面下載Perfview.exe，clone庫或者查看相關資料。
Perfview GitHub:https://github.com/Microsoft/perfview
Perfview視頻教程：https://channel9.msdn.com/Series/PerfView-Tutorial
Vance Morrison關於Perfview的博客：https://blogs.msdn.microsoft.com/vancem/tag/perfview/
Perfview使用
在簡單介紹Perfview后，我們來使用Perfview進行一個小小的性能分析，來熟悉一下Perfivew的基本操作。
這個實驗使用的代碼，就是Vance Morrison在視頻教程中用到的Console程序。代碼可以在Perfivew自帶的幫助文件中找到。
using System; // using System.Collections.Generic; class Program { public static int aStatic = 0; // Spin is a simple compute bound program that lasts for 5 seconds // It is a useful test program for CPU profilers. static int Main(string[] args) { int numSec = 5; if (args.Length == 1) numSec = int.Parse(args[0]); Console.WriteLine("Spinning for {0} seconds", numSec); RecSpin(numSec); return 0; } // Spin for 'timeSec' seconds. We do only 1 second in this // method, doing the rest in the helper. static void RecSpin(int timeSec) { if (timeSec <= 0) return; --timeSec; SpinForASecond(); RecSpinHelper(timeSec); } // RecSpinHelper is a clone of RecSpin. It is repeated // to simulate mutual recursion (more interesting example) static void RecSpinHelper(int timeSec) { if (timeSec <= 0) return; --timeSec; SpinForASecond(); RecSpin(timeSec); } // SpingForASecond repeatedly calls DateTime.Now until for // 1 second. It also does some work of its own in this // methods so we get some exclusive time to look at. static void SpinForASecond() { DateTime start = DateTime.Now; for (; ; ) { if ((DateTime.Now - start).TotalSeconds > 1) break; // Do some work in this routine as well. for (int i = 0; i < 10; i++) aStatic += i; } } }
以上代碼很簡單，SpinForASecond()在一秒內不斷調用DateTIme.Now，而RecSpin()和RecSpinHelper()則不斷地相互調用對方。這里使用循環的目的是，循環執行是一種典型的CPU密集型操作，而RecSpin()和RecSpinHelper()則是為了豐富程序的函數調用棧。
步驟一：收集程序運行數據，生成由ETW數據組成的.etl文件。
Perfview提供兩種收集數據的方式，Run和Collect。“Run”是直接指定需要啟動的應用程序的名稱，以便啟動該程序。“Collect”則是直接啟動Perfview並開始收集。但不要以為"Run"方式只收集指定程序的數據。事實上無論哪種方式，Perfview都會收集系統范圍內全部數據，並且收集完成后，需要選擇某一個進程以進行分析。
我們以“Run”方式來收集以上代碼生成的Tutorial.exe程序。
在彈出的對話框中，填入需要啟動Tutorial.exe的全文件名,以及填入生成etl文件的文件名（這里是PerfViewData.etl），並點擊“Run Command”：
Perfview收集和處理數據的時間比較長。在處理過程中，Perfview的右下角會閃動，並且可以查看運行日志，了解到當前Perfview在執行什么工作。
步驟二：選擇需要分析的進程
在收集完畢后，在左邊選擇“PerfViewData.etl.zip”，並在展開的選擇項中雙擊選擇“CPU Stacks”，此時，會彈出進程選擇對話框，選擇需要進行CPU分析的進程。這里選擇我們運行的Tutorial.exe進程。
步驟三：查看執行棧視圖
在雙擊選擇了“Tutorial.exe”的進程后，進入到程序詳細的執行棧的視圖中。這里記錄着Tutorial.exe的函數調用樹，以及函數的執行時間。
在該視圖中，你可以看到Tutorial.exe的函數調用情況，包括函數調用樹（Call-Tree），某個函數的調用者（Calls）和被該函數調用的函數（Callees），另外，在視圖右側，是函數的執行時間，其中，“Exc”是指 Exclusive，是指函數自己（不包含該函數里執行的子函數）的執行時間，而“Inc”是指Inclusive,指該函數及該函數中執行的子函數的總的執行時間。
另外，這個執行時間是怎么認定的呢？ 答案是CPU采樣。Perfview對CPU進行采樣，默認每個CPU采樣是1毫秒（在Prefview的高級設置中可以設置到0.125毫秒~1毫秒），每次采樣中可以得到當前CPU正則執行什么代碼。例如DateTime_getNow()有3250采樣，則可以說明在整個程序運行中，DateTime_getNow()占用了3250毫秒的CPU時間，占整個運行時間的66.2%。通過比較各個函數的執行時間，我們就可以知道程序中哪個函數占用比較多的CPU時間。
以上便是Prefview的基本的使用步驟。Prefview提供了非常多並強大的功能，例如分組(Grouping)，折疊(Folding)，時間范圍選擇，這些在后續教程里再聊。而更強大的是，F1幫助手冊里，有着非常詳細的使用說明和術語解析，而且界面上幾乎每個功能都有說明的ToolTip和說明的超鏈接如果對某個功能用法不是很清楚，可以方便地找到說明，真是業界良心。
參考資料
How many samples are enough when using a sample based profiler in a performance Investigation
The TraceEvent Library Programmers Guide
系列目錄
使用PerfView監測.NET程序性能（一）：Event Trace for Windows