如何计算代码的运行性能

　　我们在开发的过程中，很多时候一个功能可能有多个实现方法，为了追求代码的性能，我们往往需要比较各实现方法的运行时间，从而选择性能最好的实现方法。那么怎样计算一段代码(或者说是函数)的运行时间呢，这个就是这篇文章我们要总结的内容。我们主要分以下几点来总结。

1. 在C#代码中计算代码执行时间
2. 在Sql Server中计算代码执行时间

在C#代码中计算代码执行时间

在C#程序中要计算代码段(或方法)的执行时间，我们一般都使用Stopwatch类，我比较了使用+=和使用StringBuilder分别拼接字符串的性能差异，示例代码如下。

namespace ConsoleApplication5
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 初始化性能计数器
            CodeTimer.Initialize();

            // 定义执行次数
            int iteration = 100 * 1000; //10万次

            string s = string.Empty;
            CodeTimer.Time("String Concat", iteration, () => 
            {
                s += "a"; 
            });

            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            CodeTimer.Time("StringBuilder", iteration, () => 
            {
                sb.Append("a"); 
            });

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果如下图。

我这里使用了封装的一个性能计时器，文章后面会附上源代码。

在Sql Server中计算代码执行时间

sql server中一般使用GetDate和DateDiff函数来计算sql语句运行的时间，示例代码如下。

USE PackageFHDB;
GO

-- 开始时间
DECLARE @t1 AS DATETIME;
SELECT @t1= GETDATE();

-- 运行的sql语句
SELECT TOP 1000 * FROM dbo.Pkg_PkgOrderMaster;

-- 打印结果
PRINT DATEDIFF(millisecond,@t1,GETDATE());

执行结果为293毫秒，如下图。

附：性能计时器的源代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;
using LNFramework.Common.Extends;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace LNFramework.Common.Tools
{
    /// <summary>
    /// 性能计时器
    /// </summary>
    public static class CodeTimer
    {
        /// <summary>
        /// 初始化
        /// </summary>
        public static void Initialize()
        {
            // 将当前进程及线程的优先级设为最高，减少操作系统在调度上造成的干扰
            // 然后调用一次Time方法进行预热，以便让Time方法尽快进入状态
            Process.GetCurrentProcess().PriorityClass = ProcessPriorityClass.High;
            Thread.CurrentThread.Priority = ThreadPriority.Highest;
            Time("", 1, () => { });
        }

        /// <summary>
        /// 计时
        /// </summary>
        /// <param name="name">名称</param>
        /// <param name="iteration">循环次数</param>
        /// <param name="action">方法体</param>
        public static void Time(string name, int iteration, Action action)
        {
            if (name.IsNullOrEmpty()) return;

            // 1.保留当前控制台前景色，并使用黄色输出名称参数
            ConsoleColor currentForeColor = Console.ForegroundColor;
            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Yellow;
            Console.WriteLine(name);

            // 2.强制GC进行收集，并记录目前各代已经收集的次数
            GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);
            int[] gcCounts = new int[GC.MaxGeneration + 1];
            for (int i = 0; i <= GC.MaxGeneration; i++)
            {
                gcCounts[i] = GC.CollectionCount(i);
            }

            // 3.执行代码，记录下消耗的时间及CPU时钟周期
            Stopwatch watch = new Stopwatch();
            watch.Start();
            ulong cycleCount = GetCycleCount();
            for (int i = 0; i < iteration; i++)
            {
                action();
            }
            ulong cpuCycles = GetCycleCount() - cycleCount;
            watch.Stop();

            // 4.恢复控制台默认前景色，并打印出消耗时间及CPU时钟周期
            Console.ForegroundColor = currentForeColor;
            Console.WriteLine("	Time Elapsed:	" + watch.ElapsedMilliseconds.ToString("N0") + "ms");
            Console.WriteLine("	CPU Cycles:	" + cpuCycles.ToString("N0"));

            // 5.打印执行过程中各代垃圾收集回收次数
            for (int i = 0; i <= GC.MaxGeneration; i++)
            {
                int count = GC.CollectionCount(i) - gcCounts[i];
                Console.WriteLine("	Gen " + i + ": 		" + count);
            }

            Console.WriteLine();
        }

        private static ulong GetCycleCount()
        {
            ulong cycleCount = 0;
            QueryThreadCycleTime(GetCurrentThread(), ref cycleCount);
            return cycleCount;
        }

        [DllImport("kernel32.dll")]
        [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
        static extern bool QueryThreadCycleTime(IntPtr threadHandle, ref ulong cycleTime);

        [DllImport("kernel32.dll")]
        static extern IntPtr GetCurrentThread();
    }
}

参考文章：

一个简单的性能计数器：CodeTimer