偵錯 .NET Core 中的高 CPU 使用量

本文適用於：✔️ .NET Core 3.1 SDK 和更新版本

在本教學課程中，您將瞭解如何偵錯 CPU 使用量過高的案例。使用提供的 Core Web 應用程式原始碼存放庫 ASP.NET 範例，您可以故意造成死結。端點將停止回應並經歷執行緒累積。您將瞭解如何使用各種工具，透過數個重要的診斷資料來診斷此案例。

在此教學課程中，您將會：

調查高 CPU 使用率
使用 dotnet-counters 判斷 CPU 使用量
使用 dotnet-trace 進行追蹤產生
PerfView 中的設定檔效能
診斷並解決 CPU 使用率過高的問題

先決條件

本教學課程使用：

.NET Core 3.1 SDK 或更新版本。
觸發案例的範例偵錯目標。
dotnet-trace 來列出進程並產生設定檔。
dotnet-counters 來監視 CPU 使用量。

CPU 計數器

在嘗試本教學課程之前，請先安裝最新版本的 dotnet-counters：

dotnet tool install --global dotnet-counters

如果您的應用程式執行的 .NET 版本早於 .NET 9，則 dotnet-counters 的輸出 UI 看起來會稍有不同;如需詳細資訊，請參閱 dotnet-counters 。

在嘗試收集診斷資料之前，您需要觀察高 CPU 狀況。使用專案根目錄中的下列命令執行範例應用程式。

dotnet run

若要檢查目前的 CPU 使用量，請使用 dotnet-counters 工具命令：

dotnet-counters monitor -n DiagnosticScenarios --showDeltas

輸出應類似下列內容：

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

Name                                                            Current Value      Last Delta
[System.Runtime]
    dotnet.assembly.count ({assembly})                               111               0
    dotnet.gc.collections ({collection})
        gc.heap.generation
        ------------------
        gen0                                                           8               0
        gen1                                                           1               0
        gen2                                                           0               0
    dotnet.gc.heap.total_allocated (By)                        4,042,656          24,512
    dotnet.gc.last_collection.heap.fragmentation.size (By)
        gc.heap.generation
        ------------------
        gen0                                                     801,728               0
        gen1                                                       6,048               0
        gen2                                                           0               0
        loh                                                            0               0
        poh                                                            0               0
    dotnet.gc.last_collection.heap.size (By)
        gc.heap.generation
        ------------------
        gen0                                                     811,512               0
        gen1                                                     562,024               0
        gen2                                                   1,095,056               0
        loh                                                       98,384               0
        poh                                                       24,528               0
    dotnet.gc.last_collection.memory.committed_size (By)       5,623,808               0
    dotnet.gc.pause.time (s)                                           0.019           0
    dotnet.jit.compilation.time (s)                                    0.582           0
    dotnet.jit.compiled_il.size (By)                             138,895               0
    dotnet.jit.compiled_methods ({method})                         1,470               0
    dotnet.monitor.lock_contentions ({contention})                     4               0
    dotnet.process.cpu.count ({cpu})                                  22               0
    dotnet.process.cpu.time (s)
        cpu.mode
        --------
        system                                                         0.109           0
        user                                                           0.453           0
    dotnet.process.memory.working_set (By)                    65,515,520               0
    dotnet.thread_pool.queue.length ({work_item})                      0               0
    dotnet.thread_pool.thread.count ({thread})                         0               0
    dotnet.thread_pool.work_item.count ({work_item})                   6               0
    dotnet.timer.count ({timer})                                       0               0

重點關注 Last Delta 的值 dotnet.process.cpu.time，這些值告訴我們 CPU 在刷新期間（目前設置為默認值 1 秒）內有多少秒處於活動狀態。當 Web 應用程式執行時，啟動後立即不會耗用 CPU，而且這些差異都是 0。導航到 api/diagscenario/highcpu 路由，作為 60000 路由參數：

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

現在，重新執行 dotnet-counters 命令。

dotnet-counters monitor -n DiagnosticScenarios --showDeltas

您應該會看到 CPU 使用率增加，如下所示（視主機而定，預期 CPU 使用率會有所不同）：

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

Name                                                            Current Value      Last Delta
[System.Runtime]
    dotnet.assembly.count ({assembly})                               111               0
    dotnet.gc.collections ({collection})
        gc.heap.generation
        ------------------
        gen0                                                           8               0
        gen1                                                           1               0
        gen2                                                           0               0
    dotnet.gc.heap.total_allocated (By)                        4,042,656          24,512
    dotnet.gc.last_collection.heap.fragmentation.size (By)
        gc.heap.generation
        ------------------
        gen0                                                     801,728               0
        gen1                                                       6,048               0
        gen2                                                           0               0
        loh                                                            0               0
        poh                                                            0               0
    dotnet.gc.last_collection.heap.size (By)
        gc.heap.generation
        ------------------
        gen0                                                     811,512               0
        gen1                                                     562,024               0
        gen2                                                   1,095,056               0
        loh                                                       98,384               0
        poh                                                       24,528               0
    dotnet.gc.last_collection.memory.committed_size (By)       5,623,808               0
    dotnet.gc.pause.time (s)                                           0.019           0
    dotnet.jit.compilation.time (s)                                    0.582           0
    dotnet.jit.compiled_il.size (By)                             138,895               0
    dotnet.jit.compiled_methods ({method})                         1,470               0
    dotnet.monitor.lock_contentions ({contention})                     4               0
    dotnet.process.cpu.count ({cpu})                                  22               0
    dotnet.process.cpu.time (s)
        cpu.mode
        --------
        system                                                         0.344           0.013
        user                                                          14.203           0.963
    dotnet.process.memory.working_set (By)                    65,515,520               0
    dotnet.thread_pool.queue.length ({work_item})                      0               0
    dotnet.thread_pool.thread.count ({thread})                         0               0
    dotnet.thread_pool.work_item.count ({work_item})                   6               0
    dotnet.timer.count ({timer})                                       0               0

在整個要求期間，CPU 使用率會徘徊在增加的值附近。

小提示

若要視覺化更高的 CPU 使用率，您可以同時在多個瀏覽器索引標籤中練習此端點。

此時，您可以肯定地說 CPU 的運行速度高於您的預期。識別問題的影響是找到原因的關鍵。除了診斷工具外，我們還將利用CPU消耗過高的影響來尋找問題的原因。

使用分析器分析高 CPU

分析 CPU 使用率較高的應用程式時，您需要一個診斷工具，以深入了解程式碼正在執行的動作。通常的選擇是分析器，並且有不同的分析器選項可供選擇。 dotnet-trace 可以在所有作業系統上使用，不過，與核心感知分析器（例如 Linux 的 'perf' 或 Windows 的 ETW）相比，其安全點偏差和僅受管理呼叫堆疊的限制會導致更一般的資訊。如果您的效能調查只涉及 Managed 程式碼， dotnet-trace 通常就足夠了。

Linux
Windows 作業系統

此 perf 工具可用來產生 .NET Core 應用程式設定檔。我們將示範此工具，不過也可以使用 dotnet-trace。結束範例偵錯目標的前一個實例。

設定DOTNET_PerfMapEnabled環境變數，讓 .NET 應用程式在目錄中map建立/tmp檔案。此 map 檔案用於 perf 依名稱將 CPU 位址對應至 JIT 產生的函式。如需詳細資訊，請參閱匯出效能對應和 jit 傾印。

在相同的終端機工作階段中執行範例偵錯目標。

export DOTNET_PerfMapEnabled=1
dotnet run

再次練習高 CPU API 端點（https://localhost:5001/api/diagscenario/highcpu/60000）。當它在 1 分鐘請求內執行時， perf 請使用您的進程 ID 執行命令：

sudo perf record -p 2266 -g

指令會 perf 啟動效能收集處理程序。讓它運行大約 20-30 秒，然後按 Ctrl+C 退出收集過程。您可以使用相同的 perf 命令來查看追蹤的輸出。

sudo perf report -f

您也可以使用下列命令來產生 火焰圖 ：

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

此命令會產生一個， flamegraph.svg 您可以在瀏覽器中檢視該檔案以調查效能問題：

在 Windows 上，您可以使用 dotnet-trace 工具作為分析器。使用先前的範例偵錯目標，再次練習高 CPU 端點（https://localhost:5001/api/diagscenario/highcpu/60000）。當它在 1 分鐘要求內執行時，請使用 collect 命令，並 providers 選擇指定我們想要的提供者： Microsoft-DotNetCore-SampleProfiler，以收集應用程式的追蹤，如下所示：

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

讓 dotnet-trace 執行約 20-30 秒，然後按 Enter 鍵以結束集合。結果是 nettrace 位於同一資料夾中的檔案。這些 nettrace 文件是在 Windows 上使用現有分析工具的好方法。

瀏覽至 samples/core/diagnostics/DiagnosticScenarios/，然後按一下檔案旁nettrace的箭號，以開啟。PerfViewnettrace 開啟「執行緒時間（帶有 StartStop 活動）堆疊」，然後選擇頂部附近的「呼叫樹」標籤。選中其中一個線程左側的框後，您的文件看起來應該類似於下圖所示。

使用 Visual Studio 分析高 CPU 資料

所有 *.nettrace 檔案都可以在 Visual Studio 中進行分析。若要在 Visual Studio 中分析 Linux *.nettrace 檔案，請將 *.nettrace 檔案以及其他必要的檔傳輸至 Windows 電腦，然後在 Visual Studio 中開啟 *.nettrace 檔案。如需詳細資訊，請參閱分析 CPU 使用量資料。

另請參閱

dotnet-trace 來列出進程
dotnet-counters 來檢查受控記憶體使用量
dotnet-dump 來收集和分析傾印檔案
dotnet/diagnostics

後續步驟

偵錯 .NET Core 中的死結

意見反應

此頁面對您有幫助嗎？

Last updated on 2025-11-22