c#耗时及性能监测

c#耗时及性能监测

在编程中，我们经常需要测量代码的执行时间，以便评估代码的性能和效率

命名空间 using System.Diagnostics;

字段	字段说明
Frequency	获取以每秒刻度数表示的计时器频率。此字段为只读。
IsHighResolution	指示计时器是否基于高分辨率性能计数器。 此字段为只读。

属性	属性说明
Elapsed	获取当前实例测量得出的总运行时间。
ElapsedMilliseconds	获取当前实例测量得出的总运行时间（以毫秒为单位）。
ElapsedTicks	获取当前实例测量得出的总运行时间（用计时器刻度表示）。
IsRunning	获取一个值，该值表示 Stopwatch 计时器是否正在运行。

方法	方法说明
Equals(Object)	确定指定对象是否等于当前对象。
GetHashCode()	作为默认哈希函数。
GetTimestamp()	获取计时器机制中的当前刻度数。
GetType()	获取当前实例的 Type。
MemberwiseClone()	创建当前 Object 的浅表副本。
Reset()	停止时间间隔测量，并将运行时间重置为零。
Restart()	停止时间间隔测量，将运行时间重置为零，然后开始测量运行时间。
Start()	开始或继续测量某个时间间隔的运行时间。
StartNew()	初始化新的 Stopwatch 实例，将运行时间属性设置为零，然后开始测量运行时间。
Stop()	停止测量某个时间间隔的运行时间。
ToString()	返回表示当前对象的字符串。

基础示例

Stopwatch类相关字段、属性、方法的使用示例，可以参考代码如下，

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Diagnostics;

namespace ConsoleApplication
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //创建Stopwatch实例
            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            //开始计时
            sw.Start();
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
            //停止计时
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("用时：" + sw.ElapsedMilliseconds + "");
            //重置 停止时间间隔测量，并将运行时间重置为0
            sw.Reset();
            Console.WriteLine("用时：" + sw.ElapsedMilliseconds + "");
            //重启 停止时间间隔测量，并将运行时间重置为0，然后重新开始           测量运行时间
            sw.Restart();
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
            sw.Stop();
            //获取当前实例测量得出的总运行时间（以毫秒为单位）
            Console.WriteLine("用时：" + sw.ElapsedMilliseconds + "");
            //获取当前实例测量得出的总运行时间
            Console.WriteLine("用时：" + sw.Elapsed);
            //获取当前实例测量得出的总运行时间（用计时器刻度表示）。
            Console.WriteLine(sw.ElapsedTicks);
            Console.Read();
            //开始计时
            sw.Start();
            System.Threading.Thread.Sleep(1000);  //耗时操作 测试代码，休眠1000毫秒
            //结束计时
            sw.Stop();
            Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds);     //输出：消耗的毫秒
            Console.WriteLine(sw.Elapsed.ToString());      //输出：时：分：秒

            //重置秒表
            sw.Reset();
            Console.WriteLine("Reset End");
            //再次开始计时，或者直接用**Restart**函数直接重置并开始
            sw.Start();
            System.Threading.Thread.Sleep(1200);
            //第二次计时结束
            sw.Stop();
            Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds);
            if (Stopwatch.IsHighResolution)
            {
                Console.WriteLine("使用系统的高分辨率性能计数器的计时的操作.");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("使用DateTime类的计时操作.");
            }

            long frequency = Stopwatch.Frequency;
            Console.WriteLine("计时器频率，以滴答/秒为单位 = {0}", frequency);

            long nanosecPerTick = (1000L * 1000L * 1000L) / frequency;
            Console.WriteLine("计时器在{0}纳秒以下范围内准确", nanosecPerTick.ToString());

        }
    }
}

实现测量代码块执行时间的封装

创建MeasureDuration.cs，并实现 IDisposable 接口的

using System;
using System.Diagnostics;

namespace MechTE_480.Util
{
    /// 

    /// 定义了一个名为MeasureDuration的类，用于测量代码的执行时间。该类实现了IDisposable接口，以便在代码块结束时自动释放资源。
    /// 
    public class MeasureDuration : IDisposable
    {
        private readonly Stopwatch _stopwatch;
        private readonly Action<TimeSpan> _callback;

        /// 

        /// 构造函数接受一个Action<TimeSpan>类型的回调函数作为参数。在构造函数中，我们将回调函数赋值给私有字段_callback，并使用Stopwatch.StartNew()方法启动一个新的计时器。
        /// 
        /// 
        public MeasureDuration(Action<TimeSpan> callback)
        {
            _callback = callback;
            _stopwatch = Stopwatch.StartNew();
        }

        /// 

        /// 释放资源
        /// 
        public void Dispose()
        {
            _stopwatch.Stop();
            _callback(_stopwatch.Elapsed);
        }
    }
}

在单元测试中使用 MeasureDuration 类来测量代码块的执行时间

[Fact]
public void Duration()
{
    using(new MeasureDuration(duration => _msg.WriteLine($ "代码执行时间：{duration}")))
    {
        // 在这里编写需要测量执行时间的代码
        for(int i = 0; i < 10; i++)
        {
            // 一些耗时的操作
            Thread.Sleep(1000);
        }
    }
}

使用了using语句来创建一个MeasureDuration对象，并在代码块结束时自动释放资源。在MeasureDuration的构造函数中，我们传入了一个回调函数，该函数将在代码块结束时被调用，并将代码执行的时间间隔作为参数传递给回调函数。在回调函数中，我们将代码执行的时间间隔输出到控制台。