День триста девяносто второй. #DebuggingTools
10 основных инструментов отладки в .NET. Начало (1-4)
Когда дело доходит до отладки, чрезвычайно важны правильные инструменты. Правильный инструмент => правильная информация => лёгкий поиск причины проблемы => быстрое исправление ошибки.
Помимо обычных проблем в коде, следующие инструменты помогают найти другие типы проблем:
- С производительностью
- С памятью (перегрузка GC и утечки памяти)
- Со сторонними библиотеками
- В продакшн среде
- С сетью
1. Visual Studio
Основным инструментом отладки является Visual Studio. Она имеет массу функций, включая различные окна инструментов, параметры исключений, всплывающие подсказки и многое другое. Microsoft удалось включить как базовые, так и расширенные функции в интуитивно понятную программу, что сделало Visual Studio второй по популярности IDE для всех разработчиков согласно опросу StackOverflow 2019 года.
Помимо интерактивной (традиционной) отладки, VS включает в себя множество других инструментов анализа:
- Профилирование производительности
- Профилирование памяти
- Историческая отладка с IntelliTrace
- Облачная отладка (как часть Cloud Explorer)
Хотя некоторые из следующих инструментов могут быть предпочтительнее.
2. dnSpy
dnSpy - один из самых полезных инструментов для отладки в .NET. Это хороший декомпилятор, но его основное применение - отладчик. dnSpy позволяет отлаживать любую сборку .NET независимо от наличия символов или исходного кода.
Этот инструмент выглядит и ведёт себя как Visual Studio. Когда вы начинаете отладку процесса .NET без символов или исходного кода, dnSpy показывает вам декомпилированный код. А дальше начинается волшебство: вы можете поместить точки останова в сам декомпилированный код. При достижении этих точек останова вы увидите локальные переменные, потоки, стек вызовов и получите полноценный опыт отладки. Это делает dnSpy одним из лучших инструментов для отладки стороннего кода и производственной среды. Он легкий и не требует установки. Просто скопируйте папку на любой продакшн сервер и начните отладку.
Тут есть небольшая хитрость. Если вы запустите процесс с помощью dnSpy, всё будет работать хорошо. Но если вы подключитесь к запущенному процессу, модули, которые уже были загружены, останутся оптимизированными (как если бы они были собраны в режиме «Release»). Когда код оптимизирован, некоторые точки останова не будут достигаться, а некоторые локальные переменные не будут показываться. Это сильно ухудшит отладку. Просто перезапустите процесс с помощью dnSpy, а не присоединяйтесь к нему.
3. dotPeek
dotPeek - это бесплатный .NET-декомпилятор от JetBrains. Он выделяется среди других по двум причинам:
- Лучший пользовательский опыт: он выглядит и ощущается как ReSharper.
- Он может создать сервер символов из любой сборки, даже не имея символов или исходного кода. В этом он похож на dnSpy: он декомпилирует код и создает из него символы. С помощью dotPeek Visual Studio может отлаживать любой сторонний код, как dnSpy.
4. dotTrace
dotTrace - ещё один инструмент от JetBrains - профилировщик производительности. dotTrace позволяет «записать» выполнение приложения, а затем проанализировать производительность записи. Вы сможете увидеть, сколько времени было потрачено на каждый из вызванных методов, на запросы к базе данных, запросы HTTP, на сборку мусора и так далее.
На картинке ниже показан краткий анализ записи работы Visual Studio. Вы можете видеть, что
Сначала нужно потратить немного времени на обучение, но, как только вы к нему привыкнете, профайлинг станет очень простым.
Источник: Michael Shpilt - https://michaelscodingspot.com/
10 основных инструментов отладки в .NET. Начало (1-4)
Когда дело доходит до отладки, чрезвычайно важны правильные инструменты. Правильный инструмент => правильная информация => лёгкий поиск причины проблемы => быстрое исправление ошибки.
Помимо обычных проблем в коде, следующие инструменты помогают найти другие типы проблем:
- С производительностью
- С памятью (перегрузка GC и утечки памяти)
- Со сторонними библиотеками
- В продакшн среде
- С сетью
1. Visual Studio
Основным инструментом отладки является Visual Studio. Она имеет массу функций, включая различные окна инструментов, параметры исключений, всплывающие подсказки и многое другое. Microsoft удалось включить как базовые, так и расширенные функции в интуитивно понятную программу, что сделало Visual Studio второй по популярности IDE для всех разработчиков согласно опросу StackOverflow 2019 года.
Помимо интерактивной (традиционной) отладки, VS включает в себя множество других инструментов анализа:
- Профилирование производительности
- Профилирование памяти
- Историческая отладка с IntelliTrace
- Облачная отладка (как часть Cloud Explorer)
Хотя некоторые из следующих инструментов могут быть предпочтительнее.
2. dnSpy
dnSpy - один из самых полезных инструментов для отладки в .NET. Это хороший декомпилятор, но его основное применение - отладчик. dnSpy позволяет отлаживать любую сборку .NET независимо от наличия символов или исходного кода.
Этот инструмент выглядит и ведёт себя как Visual Studio. Когда вы начинаете отладку процесса .NET без символов или исходного кода, dnSpy показывает вам декомпилированный код. А дальше начинается волшебство: вы можете поместить точки останова в сам декомпилированный код. При достижении этих точек останова вы увидите локальные переменные, потоки, стек вызовов и получите полноценный опыт отладки. Это делает dnSpy одним из лучших инструментов для отладки стороннего кода и производственной среды. Он легкий и не требует установки. Просто скопируйте папку на любой продакшн сервер и начните отладку.
Тут есть небольшая хитрость. Если вы запустите процесс с помощью dnSpy, всё будет работать хорошо. Но если вы подключитесь к запущенному процессу, модули, которые уже были загружены, останутся оптимизированными (как если бы они были собраны в режиме «Release»). Когда код оптимизирован, некоторые точки останова не будут достигаться, а некоторые локальные переменные не будут показываться. Это сильно ухудшит отладку. Просто перезапустите процесс с помощью dnSpy, а не присоединяйтесь к нему.
3. dotPeek
dotPeek - это бесплатный .NET-декомпилятор от JetBrains. Он выделяется среди других по двум причинам:
- Лучший пользовательский опыт: он выглядит и ощущается как ReSharper.
- Он может создать сервер символов из любой сборки, даже не имея символов или исходного кода. В этом он похож на dnSpy: он декомпилирует код и создает из него символы. С помощью dotPeek Visual Studio может отлаживать любой сторонний код, как dnSpy.
4. dotTrace
dotTrace - ещё один инструмент от JetBrains - профилировщик производительности. dotTrace позволяет «записать» выполнение приложения, а затем проанализировать производительность записи. Вы сможете увидеть, сколько времени было потрачено на каждый из вызванных методов, на запросы к базе данных, запросы HTTP, на сборку мусора и так далее.
На картинке ниже показан краткий анализ записи работы Visual Studio. Вы можете видеть, что
ShowWindow занял 155 мс, включая методы HwndSourceHook (42 мс), Convert (16 мс) и так далее. Выполнение этого метода на 42% состоит из вызовов WPF, 20% кода пользователя, 11,5% ожиданий GC, 10% кода коллекций, 10% кода рефлексии и 5% системного кода. Неплохо, правда?Сначала нужно потратить немного времени на обучение, но, как только вы к нему привыкнете, профайлинг станет очень простым.
Источник: Michael Shpilt - https://michaelscodingspot.com/
День триста девяносто третий. #DebuggingTools
10 основных инструментов отладки в .NET. Продолжение (5-7)
5. SciTech's .NET Memory Profiler
Профилировщик памяти - это ещё одна категория инструментов, которые необходимы для решения проблем с памятью: утечек памяти или снижения производительности от нагрузки на GC. Если у вас достаточно большое приложение, рано или поздно у вас возникнут проблемы с памятью.
Профилировщик памяти может сделать «снимок памяти» и позволить вам исследовать его. Вы увидите, какие объекты занимают больше всего памяти, кто ссылается на них и почему они не были собраны сборщиком мусора. Сравнивая два снимка, вы можете обнаружить утечки памяти.
Доступно несколько профилировщиков памяти, но SciTech .NET Memory Profiler, по-моему, самый мощный и имеет меньше всего проблем.
6. OzCode
OzCode - это уникальное расширение Visual Studio. Его единственная цель - помочь вашей интерактивной отладке. OzCode имеет большой набор функций, которые можно разделить на 4 части:
- Heads-up display - добавляет некоторые полезные функции визуализации во время отладки, например, выделение красным/зелёным и отображение выбранных свойств объекта или разбиение выражения на части.
- Отладка LINQ - LINQ отлично подходит для написания кода, но его очень сложно отлаживать. OzCode позволяет исследовать выражения LINQ во время отладки практически без проблем.
- DataTip - это всплывающее окно, которое появляется при наведении на переменные в Visual Studio. OzCode заменяет это окно собственным, усовершенствованным, которое имеет опции «любимых» свойств, поиска, экспорта в JSON и т.п.
- Time Travel - в 4 версии добавлена новая революционная функция отладки. OzCode может предсказать будущее без перемещения точки останова. То есть вы сможете увидеть, что происходит в строке кода, которая находится после вашей текущей позиции отладки. Эта функция работает не во всех случаях. Например, OzCode не может предсказать такие вещи, как результаты HTTP-запроса или SQL-запросы, потому что для этого он должен их выполнить.
7. SysInternals
Sysinternals - это набор утилит для устранения неполадок и мониторинга программного обеспечения Windows. Он включает в себя некоторые из наиболее важных инструментов, которые нам нужны для отладки. Лучше всего скачать весь пакет и сохранить его где-нибудь, для лёгкого доступа из командной строки, например C:\Sysinternals. Вот несколько наиболее важных для .NET инструментов:
Process Explorer
Похож на диспетчер задач Windows на стероидах. Он имеет множество функций, полезных для отладки:
- Просмотр загруженных модулей
- Просмотр хэндлеров
- Создание дампов
- Просмотр дерева процессов
- Просмотр счётчиков производительности
Process Monitor, также известный как ProcMon.
Позволяет отслеживать события активности процессов. В частности, вы можете видеть события доступа к реестру, файлам, сети, активность потоков и события профилирования. Если вы хотите узнать, какие файлы или значения реестра были затронуты вашим процессом, то ProcMon вам поможет.
ProcDump
Это инструмент командной строки для сохранения дампов. Он может генерировать дампы по требованию или по триггерам. Вот некоторые из вариантов создания дампов:
- немедленно
- несколько дампов с определенными интервалами (например, 3х дампов с интервалом 5 секунд)
- при превышении порога нагрузки на CPU
- при зависании процесса
- при сбое
Подробнее о способах отладки по дампам в докладе Саши Гольдштейна на DotNext 2015 Moscow.
Источник: Michael Shpilt - https://michaelscodingspot.com/
10 основных инструментов отладки в .NET. Продолжение (5-7)
5. SciTech's .NET Memory Profiler
Профилировщик памяти - это ещё одна категория инструментов, которые необходимы для решения проблем с памятью: утечек памяти или снижения производительности от нагрузки на GC. Если у вас достаточно большое приложение, рано или поздно у вас возникнут проблемы с памятью.
Профилировщик памяти может сделать «снимок памяти» и позволить вам исследовать его. Вы увидите, какие объекты занимают больше всего памяти, кто ссылается на них и почему они не были собраны сборщиком мусора. Сравнивая два снимка, вы можете обнаружить утечки памяти.
Доступно несколько профилировщиков памяти, но SciTech .NET Memory Profiler, по-моему, самый мощный и имеет меньше всего проблем.
6. OzCode
OzCode - это уникальное расширение Visual Studio. Его единственная цель - помочь вашей интерактивной отладке. OzCode имеет большой набор функций, которые можно разделить на 4 части:
- Heads-up display - добавляет некоторые полезные функции визуализации во время отладки, например, выделение красным/зелёным и отображение выбранных свойств объекта или разбиение выражения на части.
- Отладка LINQ - LINQ отлично подходит для написания кода, но его очень сложно отлаживать. OzCode позволяет исследовать выражения LINQ во время отладки практически без проблем.
- DataTip - это всплывающее окно, которое появляется при наведении на переменные в Visual Studio. OzCode заменяет это окно собственным, усовершенствованным, которое имеет опции «любимых» свойств, поиска, экспорта в JSON и т.п.
- Time Travel - в 4 версии добавлена новая революционная функция отладки. OzCode может предсказать будущее без перемещения точки останова. То есть вы сможете увидеть, что происходит в строке кода, которая находится после вашей текущей позиции отладки. Эта функция работает не во всех случаях. Например, OzCode не может предсказать такие вещи, как результаты HTTP-запроса или SQL-запросы, потому что для этого он должен их выполнить.
7. SysInternals
Sysinternals - это набор утилит для устранения неполадок и мониторинга программного обеспечения Windows. Он включает в себя некоторые из наиболее важных инструментов, которые нам нужны для отладки. Лучше всего скачать весь пакет и сохранить его где-нибудь, для лёгкого доступа из командной строки, например C:\Sysinternals. Вот несколько наиболее важных для .NET инструментов:
Process Explorer
Похож на диспетчер задач Windows на стероидах. Он имеет множество функций, полезных для отладки:
- Просмотр загруженных модулей
- Просмотр хэндлеров
- Создание дампов
- Просмотр дерева процессов
- Просмотр счётчиков производительности
Process Monitor, также известный как ProcMon.
Позволяет отслеживать события активности процессов. В частности, вы можете видеть события доступа к реестру, файлам, сети, активность потоков и события профилирования. Если вы хотите узнать, какие файлы или значения реестра были затронуты вашим процессом, то ProcMon вам поможет.
ProcDump
Это инструмент командной строки для сохранения дампов. Он может генерировать дампы по требованию или по триггерам. Вот некоторые из вариантов создания дампов:
- немедленно
- несколько дампов с определенными интервалами (например, 3х дампов с интервалом 5 секунд)
- при превышении порога нагрузки на CPU
- при зависании процесса
- при сбое
Подробнее о способах отладки по дампам в докладе Саши Гольдштейна на DotNext 2015 Moscow.
Источник: Michael Shpilt - https://michaelscodingspot.com/
День триста девяносто четвёртый. #DebuggingTools
10 основных инструментов отладки в .NET. Окончание (8-10)
8. Performance Monitor (PerfMon)
В Windows есть встроенные механизмы, которые называются счетчиками производительности. Они позволяют вам следить за множеством полезных показателей того, что происходит на компьютере. Это могут быть метрики для всей системы или для конкретного процесса. Вот несколько примеров того, что вы можете измерить с их помощью:
- Использование процессора
- Использование памяти
- Количество исключений выброшенных в процессе
- Скорость чтения/записи ввода-вывода
- Количество запросов к вашему приложению ASP.NET
- Время ответа на запрос вашего приложения ASP.NET
Есть тысячи различных счетчиков, которые вы можете отслеживать. Например, если вы хотите узнать об использовании памяти процессом, есть счетчики собственной памяти, виртуальной памяти, занятой памяти, количества сборок мусора в поколении X, процента времени GC, размера кучи больших объектов и многое другое.
Performance Monitor - это инструмент, который позволяет визуализировать эти счетчики (хотя есть и другие инструменты). Он предустановлен в Windows. Чтобы запустить его, просто наберите «Performance Monitor» в меню «Пуск» или perfmon в командной строке.
9. PerfView
PerfView - это инструмент анализа общего назначения с открытым исходным кодом. Он имеет множество функций, например:
- Профилирование производительности
- Профилирование памяти
- Анализ событий ETW
- Импорт снимков производительности из Linux
- Различные отчёты о поведении приложений, включая время компиляции JIT, время сборки мусора и другие
Его анализ основан на событиях Трассировки Событий для Windows (ETW). Это встроенная система ведения журналов, которая чрезвычайно быстра и используется всеми частями Windows. Все процессы регистрируют события в ETW, включая ядро, ОС Windows, среду выполнения CLR, IIS, инфраструктуру ASP.NET, WPF и т.д.
PerfView - самый сложный инструмент в этом списке, но очень мощный. На Channel 9 есть видеокурс по использованию PerfView.
10. Fiddler
Fiddler - бесплатный инструмент от Progress Telerik для отладки сетевых вызовов. Он захватывает все HTTP-запросы, регистрирует данные и отправляет запрос дальше по назначению. Для каждого запроса вы можете увидеть его прогресс, заголовки, полезную нагрузку, ответ, статус.
Для отладки Fiddler имеет несколько полезных функций:
- Повторение запроса - вы можете щёлкнуть правой кнопкой мыши на любом запросе и нажать «Replay», что снова отправит точно такой же запрос. Это полезно при устранении неполадок на стороне сервера. Если вы хотите воспроизвести проблемный запрос, Fiddler избавит вас от необходимости повторного запуска сценария на клиенте для повторной отправки того же запроса. Это также помогает с запросами, которые трудно воспроизвести.
- Редактирование и воспроизведение запросов - Fiddler позволяет не только воспроизводить запросы, но и изменять их. Вы можете изменить заголовки, тело и даже URL. Вы можете использовать его, чтобы увидеть, как ваша серверная сторона справляется с пограничными случаями. Или для воспроизведения проблемы, которая происходит при конкретном запросе.
Не вошедший в топ. WinDbg
WinDbg раньше был основным средством отладки для Windows, как сейчас Visual Studio для .NET. Сейчас он не так актуален, по крайней мере для разработки в .NET. В Visual Studio вы можете делать практически всё, и это будет проще и быстрее. Однако кое в чём WinDbg всё ещё лучше, например, его возможности сценариев, простой удалённый доступ и удобная отладка в продакшн среде. Вы можете скопировать WinDbg на продакшн и довольно быстро исследовать файлы дампов. Он не требует долгой установки, как Visual Studio. Однако лично я всегда копирую файлы дампа на мою машину и открываю их с помощью профилировщика памяти или Visual Studio. Это просто более эффективно. Таким образом, мой вердикт заключается в том, что WinDbg больше не является важным инструментом отладки для разработки в .NET.
Источник: Michael Shpilt - https://michaelscodingspot.com/
10 основных инструментов отладки в .NET. Окончание (8-10)
8. Performance Monitor (PerfMon)
В Windows есть встроенные механизмы, которые называются счетчиками производительности. Они позволяют вам следить за множеством полезных показателей того, что происходит на компьютере. Это могут быть метрики для всей системы или для конкретного процесса. Вот несколько примеров того, что вы можете измерить с их помощью:
- Использование процессора
- Использование памяти
- Количество исключений выброшенных в процессе
- Скорость чтения/записи ввода-вывода
- Количество запросов к вашему приложению ASP.NET
- Время ответа на запрос вашего приложения ASP.NET
Есть тысячи различных счетчиков, которые вы можете отслеживать. Например, если вы хотите узнать об использовании памяти процессом, есть счетчики собственной памяти, виртуальной памяти, занятой памяти, количества сборок мусора в поколении X, процента времени GC, размера кучи больших объектов и многое другое.
Performance Monitor - это инструмент, который позволяет визуализировать эти счетчики (хотя есть и другие инструменты). Он предустановлен в Windows. Чтобы запустить его, просто наберите «Performance Monitor» в меню «Пуск» или perfmon в командной строке.
9. PerfView
PerfView - это инструмент анализа общего назначения с открытым исходным кодом. Он имеет множество функций, например:
- Профилирование производительности
- Профилирование памяти
- Анализ событий ETW
- Импорт снимков производительности из Linux
- Различные отчёты о поведении приложений, включая время компиляции JIT, время сборки мусора и другие
Его анализ основан на событиях Трассировки Событий для Windows (ETW). Это встроенная система ведения журналов, которая чрезвычайно быстра и используется всеми частями Windows. Все процессы регистрируют события в ETW, включая ядро, ОС Windows, среду выполнения CLR, IIS, инфраструктуру ASP.NET, WPF и т.д.
PerfView - самый сложный инструмент в этом списке, но очень мощный. На Channel 9 есть видеокурс по использованию PerfView.
10. Fiddler
Fiddler - бесплатный инструмент от Progress Telerik для отладки сетевых вызовов. Он захватывает все HTTP-запросы, регистрирует данные и отправляет запрос дальше по назначению. Для каждого запроса вы можете увидеть его прогресс, заголовки, полезную нагрузку, ответ, статус.
Для отладки Fiddler имеет несколько полезных функций:
- Повторение запроса - вы можете щёлкнуть правой кнопкой мыши на любом запросе и нажать «Replay», что снова отправит точно такой же запрос. Это полезно при устранении неполадок на стороне сервера. Если вы хотите воспроизвести проблемный запрос, Fiddler избавит вас от необходимости повторного запуска сценария на клиенте для повторной отправки того же запроса. Это также помогает с запросами, которые трудно воспроизвести.
- Редактирование и воспроизведение запросов - Fiddler позволяет не только воспроизводить запросы, но и изменять их. Вы можете изменить заголовки, тело и даже URL. Вы можете использовать его, чтобы увидеть, как ваша серверная сторона справляется с пограничными случаями. Или для воспроизведения проблемы, которая происходит при конкретном запросе.
Не вошедший в топ. WinDbg
WinDbg раньше был основным средством отладки для Windows, как сейчас Visual Studio для .NET. Сейчас он не так актуален, по крайней мере для разработки в .NET. В Visual Studio вы можете делать практически всё, и это будет проще и быстрее. Однако кое в чём WinDbg всё ещё лучше, например, его возможности сценариев, простой удалённый доступ и удобная отладка в продакшн среде. Вы можете скопировать WinDbg на продакшн и довольно быстро исследовать файлы дампов. Он не требует долгой установки, как Visual Studio. Однако лично я всегда копирую файлы дампа на мою машину и открываю их с помощью профилировщика памяти или Visual Studio. Это просто более эффективно. Таким образом, мой вердикт заключается в том, что WinDbg больше не является важным инструментом отладки для разработки в .NET.
Источник: Michael Shpilt - https://michaelscodingspot.com/