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如何獲取C#中方法的執(zhí)行時間以及其代碼注入詳解

更新時間：2018年11月09日 14:22:56 作者：Minotauros

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于如何獲取C#中方法的執(zhí)行時間以及其代碼注入的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面來一起看看吧

前言

在優(yōu)化C#代碼或?qū)Ρ饶承〢PI的效率時，通常需要測試某個方法的運行時間，可以通過DateTime來統(tǒng)計指定方法的執(zhí)行時間，也可以使用命名空間System.Diagnostics中封裝了高精度計時器QueryPerformanceCounter方法的Stopwatch類來統(tǒng)計指定方法的執(zhí)行時間：

1.使用DateTime方法：

DateTime dateTime = DateTime.Now;

MyFunc();

Console.WriteLine((DateTime.Now - dateTime).TotalMilliseconds);

2.使用Stopwatch方式：

Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();
MyFunc();

stopwatch.Stop();

Console.WriteLine(stopwatch.ElapsedMilliseconds); //本次MyFunc()方法的運行毫秒數(shù)

//重置計時器
stopwatch.Restart(); //此處可以使用stopwatch.Reset(); stopwatch.Start();組合代替

MyFunc();

stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(stopwatch.ElapsedMilliseconds); //本次MyFunc()方法的運行毫秒數(shù)

以上兩種辦法都可以達到獲取方法執(zhí)行時間的目的，但是在需要對整個項目中的方法都進行監(jiān)測用時時，除了使用性能分析工具，我們還可以通過代碼注入的方式給程序集中每一個方法加入計時器;

通過命名空間System.Reflection.Emit中的類可以動態(tài)的創(chuàng)建程序集、類型和成員，通常類庫Mono.Cecil可以動態(tài)讀取并修改已經(jīng)生成的IL文件，這種在不修改源代碼的情況下給程序集動態(tài)添加功能的技術(shù)稱為面向切面編程（AOP）；

這里給出了一個注入使用Stopwatch來檢測方法執(zhí)行時間的代碼，這里的Mono.Cecil類庫可以通過nuget進行安裝：

using System;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Diagnostics;
using Mono.Cecil;
using Mono.Cecil.Cil;
using Mono.Collections.Generic;

static void Main(string[] args)
 {
 for (int i = 0; i < args.Length; i++)
 {
 FileStream fileStream = new FileStream(args[i], FileMode.Open);
 if (fileStream != null)
 {
 AssemblyDefinition aD = AssemblyDefinition.ReadAssembly(fileStream);
 ModuleDefinition mD = aD.MainModule;
 Collection<TypeDefinition> typeDefinition = mD.Types;
 foreach (TypeDefinition type in typeDefinition)
 {
  if (type.IsClass)
  {
  foreach (MethodDefinition method in type.Methods)
  {
  if (method.IsPublic && !method.IsConstructor)
  {
  ILProcessor il = method.Body.GetILProcessor();
  TypeReference stT = mD.ImportReference(typeof(Stopwatch));
  VariableDefinition stV = new VariableDefinition(stT);
  method.Body.Variables.Add(stV);
  Instruction first = method.Body.Instructions.First();
  il.InsertBefore(first, il.Create(OpCodes.Newobj, 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　mD.ImportReference(typeof(Stopwatch).GetConstructor(new Type[] { }))));
  il.InsertBefore(first, il.Create(OpCodes.Stloc_S, stV));
  il.InsertBefore(first, il.Create(OpCodes.Ldloc_S, stV));
  il.InsertBefore(first, il.Create(OpCodes.Callvirt,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　mD.ImportReference(typeof(Stopwatch).GetMethod("Start"))));

  Instruction @return = method.Body.Instructions.Last();
  il.InsertBefore(@return, il.Create(OpCodes.Ldloc_S, stV));
  il.InsertBefore(@return, il.Create(OpCodes.Callvirt, 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　mD.ImportReference(typeof(Stopwatch).GetMethod("Stop"))));

  il.InsertBefore(@return, il.Create(OpCodes.Ldstr, $"{method.FullName} run time: "));
  il.InsertBefore(@return, il.Create(OpCodes.Ldloc_S, stV));
  il.InsertBefore(@return, il.Create(OpCodes.Callvirt, 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　mD.ImportReference(typeof(Stopwatch).GetMethod("get_ElapsedMilliseconds"))));
  il.InsertBefore(@return, il.Create(OpCodes.Box, mD.ImportReference(typeof(long))));
  il.InsertBefore(@return, il.Create(OpCodes.Call, 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　mD.ImportReference(typeof(string).GetMethod("Concat", new Type[] { typeof(object), typeof(object) }))));
  il.InsertBefore(@return, il.Create(OpCodes.Call, 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　mD.ImportReference(typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }))));
  }
  }
  }
 }
 FileInfo fileInfo = new FileInfo(args[i]);
 string fileName = fileInfo.Name;
 int pointIndex = fileName.LastIndexOf('.');
 string frontName = fileName.Substring(0, pointIndex);
 string backName = fileName.Substring(pointIndex, fileName.Length - pointIndex);
 string writeFilePath = Path.Combine(fileInfo.Directory.FullName, frontName + "_inject" + backName);
 aD.Write(writeFilePath);
 Console.WriteLine($"Success! Output path: {writeFilePath}");
 fileStream.Dispose();
 }
 }
 Console.Read();
 }

完整的項目傳到了Github上=>InjectionStopwatchCode （本地下載），下載項目后，通過dotnet build命令即可編譯出可執(zhí)行程序，將目標(biāo)程序集文件拖入到該應(yīng)用程序即可在程序集目錄導(dǎo)出注入代碼后的程序集文件，經(jīng)過測試，包括方法擁有返回值和方法的參數(shù)列表中包含out和ref參數(shù)等情況都不會對運行結(jié)果產(chǎn)生影響；

示例：

using System;

public class MyClass
{
 public void MyFunc()
 {
 int num = 1;
 for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++)
 {
 num++;
 }
 }
}
public class Program
{
 public static void Main(string[] args)
 {
 MyClass myObj = new MyClass();
 myObj.MyFunc();
 Console.Read();
 }
}

原始IL代碼：