Presentación de las herramientas

Elegir las herramientas

Hay dos maneras de abordar la cuestión de las herramientas:

Aunque sería interesante disponer de una lista para poder comparar sus respectivas funcionalidades, esto no sería necesariamente interesante en la medida en que no se detallarían las herramientas enumeradas, lo que obligaría a realizar una investigación adicional. Por ello, se decidió que este capítulo se concentre en la presentación de las herramientas de perfilado y de benchmarking que se utilizarán en los capítulos siguientes, para que el lector tenga ya una introducción a las mismas antes de utilizarlas en mayor profundidad.

La elección de las herramientas en este capítulo, y por tanto en este libro, se ha realizado en función del estado actual del mercado, para que el lector pueda equiparse de forma rápida y económica. Cabe destacar que la selección de herramientas es casi exclusiva de Windows, debido a la madurez del marco de trabajo en este sistema operativo. No obstante, existen variantes para Linux y macOS, pero simplemente se mencionarán y no se estudiarán en detalle. Por lo tanto...

Visual Studio 2022

Visual Studio es muy a menudo la principal herramienta de trabajo del desarrollador .NET. Hoy en día existen alternativas viables, más o menos avanzadas, como Visual Studio Code o Rider de JetBrains; pero como la mayoría de los desarrolladores de .NET utilizan Visual Studio cuando trabajan en Windows, fue este último el que se eligió para el análisis de rendimiento.

La ventaja de utilizar Visual Studio es que ofrece una integración directa del conjunto de herramientas sin tener que cambiar de entorno conforme se avanza a lo largo del proyecto. Esto significa que se puede realizar una sesión de perfilado a medida que se desarrolla una funcionalidad, si esta se requiere. Además, es la propia Microsoft la que produce Visual Studio. Como tal, el IDE está lógicamente muy correlacionado y actualizado con el .NET Framework.

1. Ventana de diagnóstico

En su configuración predefinida, Visual Studio 2022 muestra directamente las herramientas de diagnóstico durante una sesión de depuración:

Ventana de diagnóstico al depurar con Visual Studio

Si esta ventana no está visible, puede mostrarla al entrar en el modo de Depuración (Debug) yendo al menú Depurar, luego a Ventanas y seleccionando Mostrar herramientas de diagnóstico. El método abreviado predefinido es [Ctrl][Alt][F2].

Aunque esta ventana da una idea de cómo la utilización de la aplicación está consumiendo recursos y comportándose, no es la principal fuente de información para una sesión de perfilado. Sin embargo, le permite hacer un seguimiento de algunos de los principales eventos, así como obtener una visión general del porcentaje de CPU consumido y del consumo de RAM.

En ella encontrará los siguientes elementos:

• Los momentos en que el GC pasa, simbolizados por pequeñas marcas amarillas en el consumo de memoria....

Contadores de rendimiento

Es posible controlar el comportamiento de una aplicación a través de una larga lista de contadores, incorporados directamente en el sistema operativo. Probablemente es la forma nativa más fácil de supervisar el rendimiento a nivel macroscópico. La monitorización por contadores permite constatar si eventualmente hay un problema, pero no le permitirá entrar en el detalle como harían Visual Studio u otras herramientas, para localizar la función o línea de código infractoras.

BenchmarkdotNet

Hasta ahora, hemos visto herramientas que le permiten supervisar el rendimiento durante la ejecución en modo usuario. Sin embargo, como vimos en el capítulo anterior, a veces tiene sentido aislar un trozo de código y ponerlo bajo presión en un benchmark para determinar si se cumple el objetivo de rendimiento.

Por supuesto, es posible realizar esta operación manualmente gracias a ciertos objetos presentes en el framework, como la clase Stopwatch, que permite activar un cronómetro.

Sin embargo, esto significaría olvidarse del funcionamiento interno de C# y sus optimizaciones. No perdamos de vista que el código C# se transforma en código IL y que es este último el que el compilador JIT recompila sobre la marcha (excepto en el caso muy específico de la compilación AOT). Y aquí es donde se puede obtener una ganancia o pérdida de rendimiento considerable.

Esta operación de compilación JIT se produce cuando el motor de ejecución accede por primera vez al código. Lo que se conoce como la sobrecarga (overhead) de la compilación JIT, que crea un retraso adicional, durante el primer acceso, debido a esta compilación. Sin embargo, una vez realizada esta operación, las llamadas posteriores son mucho más rápidas, ya que el código se ha compilado específicamente de forma óptima para el procesador...