10个用于C＃开发的基本调试工具
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2021-08-16 06:19
在调试软件时，工具非常重要。获取正确的工具，然后再调试时提取正确的信息。根据获取的正确的错误信息，可以找到问题的根源所在。找到问题根源所在，你就能够解决该错误了。
你将看到我认为最基本的解决在C# .NET 中错误问题的工具的列表。这些将帮助你找到任何难题的根本原因并加以解决。
除了代码中的常见问题外，一下工具还可以处理各种问题类型，包括：
性能问题
内存问题（GC压力和内存泄漏）
第三方引用库问题
生产中的问题
网络问题
1、Visual Studio
当涉及调试时，我们的主要工具就是Visual Studio。它是世界上最好的IDE之一，而不仅仅是在.NET 领域。它具有大量功能来帮助你进行调试，包括各种工具窗口，异常选项，工具提示等。根据2019年StackOverflow的调查，微软设法将基本功能和高级功能都整合到一个非常直观的程序中，是Visual Sudio成为所有开发人员第二受欢迎的IDE。
近年来，出现了两个竞争对手来挑战.NET IDE 领域：Rider和Visual Studio Code。根据我的经验，两者的调试功能仍然远远落后于Visual Studio。尽管Rider的重构功能和性能令人印象深刻。
除了交互式（传统）调试，VS还包括许多其他分析工具：
性能分析
内存分析
使用IntelliTrace进行历史调试
云调试（作为云探索的一部分）
对于上述所有类别，我更喜欢使用其他工具。继续进行阅读，它们都在本次清单中。
2、dnSpy
dnSpy 是用于 .NET 调试的最有用的工具之一。它是一个很好的反编译器。但是它的主要用途是作为调试器。dnSpy允许你调试任何 .NET程序你，而无需考虑符号或者源代码。
该工具的外观和感觉类似于Visual Studio。当你开始调试没有符号或者源代码的.NET进程时，dnSpy将向你显示反编译的代码。现在，这里有个魔术：你可以在反编译的代码本上中放置断点。遇到这些断点时，你将看到局部变量，线程，调用堆栈，并具有完整的调试经验。这使dnSpy成为调试第三方代码和调试生产环境的首选工具。
它轻巧，无需安装。只需将文件夹复制到任何生产机器上，然后开始调试。
这个工具有个小窍门。如果你使用dnSpy启动进程，那么一切将正常运行。但是，如果你附加到正在运行的进程时，则已加载的模块将保持优化状态。也就是说它们是在
Release模式下构建的。优化代码后，将不会遇到某些断点，也不会显示某些局部变量。这几乎破坏了调试体验。解决方案是使用dsSpy启动进程，而不是附加到进程中。
3、dotPeek
dotPeek是JetBrains的免费.NET反编译器。它们的许多工具实际上进入了该列表。与两个反编译器（如ILSpy或JustDecompile）相比，我更喜欢dotPeek，这有两个原因：
dotPeek提供了更好的用户体验。或至少我感到自在。它看起来和感觉都像Resharper。所以这可能是原因。
dotPeek可以从任何程序集中创建符号服务区，即使没有符号或源代码也是如此。它像dnSpy一样，它或反编译代码并从中创建符号。借助dotPeek，Visual Studio就像dnSpy一样调试任何第三方代码。要查看准确程度，请参阅我的文章：在Visual Studio中调试没有符号的第三方.NET代码，后续会进行翻译。
4、dotTrace
dotTrace是JetBrains的另一个出色工具。这是我最喜欢的性能分析工具。dotTrance允许你“记录”应用程序的运行，然后分析记录的性能。你将能够看到每种调用方法花费了多长时间，数据库调用，HTTP请求以及垃圾回收期间花费的时间等等。
上图显示了对Visual Studio的简短记录分析。你可以看到 ShowWindow花费了155毫秒，其中包括 HwndSourceHook（42ms）， Convert（16ms）等方法用时。此方法的执行包括42%的WPF调用，20%的用户代码，12%的GC等待，10%的 Collections代码，10%的反射和5%的系统代码。太好了吧？
首先，这是一个学习曲线，但是一旦习惯了，它会变得非常直观。
5、SciTech's .NET Memory Profiler
内存分析器是解决内存问题必不可少的另一类工具。这些可能是由于GC（GC压力）引起的内存泄露或性能影响。如果你有足够大的应用程序，那么迟早会遇到内存问题。我希望为你以后着想，因为这些类型的问题可能是毁灭性的。
内存探查器可以拍摄“内存快照”，并让你对器进行调查。你将看到哪些对象占用最多的内存，谁引用了它们，以及为什么未进行垃圾回收。通过比较两个快照，可以发现内存泄露。
有几种可用的内存分析器，但是SciTech's .NET Memory Profiler是我的最爱。我发现它是功能最强大的产品，问题最少。
6、OzCode
OzCode是独特的Visual Studio扩展。其唯一目的是帮助你在Visual Studio中进行交互式调试。OzCode具有很多功能，可以分为4部分：
1. 上方显示 - OzCode在调试期间添加了一些有用的可视化功能。这包括红色/绿色突出显示并显示对象的选定属性：
还有其他内容，例如将表达式分解成各个部分:
2. LINQ调试 - LINQ在编写代码时很棒，但是很难调试。OzCode允许在调试过程中以几乎完美的方式研究LINQ表达式。
要了解有关使用或不使用OzCode调试LINQ的更多信息，请查看我的文章：如何在C#中调试LINQ查询。
3. 数据提示 - 数据提示是将鼠标悬停在Visual Studio中的变量上时看到的弹出窗口。OzCode用自己的更好的数据提示替换了该窗口。它允许“收藏夹”属性，搜索，导出为JSON和其他功能。
4. 时间穿梭 - OzCode 4 添加了新的革命性调试功能。它可以预测未来而无需移动断点。也就是说，你将能够看到当前调试位置之后发生的代码行中发生的情况。不过，此功能并非在所有情况下都有效。例如，OzCode无法预测HTTP请求结果或SQL请求之类的事情，因为它必须为此执行它们。
7、SysInternals Suite
SysInternals是一套用于对Windows软件进行故障排除和监视的实用程序。它包括一些我们调试所需的最重要的工具。我建议下载整个套件并将其保存在易于命令行键入的位置，例如：C:\Sysinternals。有很多工具，其中一些比其他工具更有用。让我们列出一些.NET最重要的。
Process Explorer
Process Explorer就像类固醇上的Windows Task Manager。它具有许多对调试有用的功能，这里是其中的一些：
查看加载的模块
查看句柄
创建Dump
查看进程树
查看性能计数器
Process Monitor
Process Monitor 也称为ProcMon，允许你监视流程活动事件。具体的说，你可以看到注册表事件，文件事件，网络事件，线程活动和性能分析事件。如果你想找出你的过程涉及哪些文件或注册表，那么ProcMon可以为你提供帮助。
ProcDump
ProcDump是用于保存转储文件的命令行工具。它可以立即或在触发器上生成转储。例如，在崩溃或挂起时创建转储。这是我推荐的用于捕获转储的工具。以下是它的一些功能：
立即创建转储
创建具有特定间隔的多个转储（例如3个转储，相隔5秒）
一旦超过CPU阈值，就创建转储
如果进程挂起，则创建转储
崩溃时创建转储
若要查找有关ProcDump和Dump的更多信息，请参阅我的文章：2019年如果创建、使用和调试.NET 应用程序崩溃转储 https://michaelscodingspot.com/how-to-create-use-and-debug-net-application-crash-dumps-in-2019/。
8、Performance Monitor (PerfMon)
Windows中有一种称为“性能计数器”的内置机制。这些计数器可让你根据计算机上发生的事情跟踪大量有用的指标。这些可能是系统范围内的指标，也可能是针对特定过程的指标。以下是一些可以使用性能计数器衡量的事情的示例：
CPU使用率
内存使用率
进程中引发的异常数
I/O字节的读写
对你的asp.net应用程序的请求数
在asp.net应用程序中请求响应时间
你可能会监视成千上万种不同的计数器，它们会尽可能的具体。例如，如果你想了解进程的内存使用情况，则有以下计数器：私有字节，虚拟字节，工作集，私有工作集，Gen X 集合，GC时间百分比，大对象堆大小 等等。
性能监视器是使你可以直观地看到这些计数器的工具（尽管也有其他工具）。它以在Windows设备预安装上了。要运行它，只需要在开始菜单中键入“Performance Monitor”，或在命令提示符下键入 perfmon。
9、PerfView
PerfView是一个开源通用分析工具。它可以做很多事情，以下是其中一些：
性能分析
内存分析
分析ETW事件
从Linux导入性能快照
有关应用程序行为的各种报告，包括JIT编译时间，垃圾回收时间等
它的分析是基于Windows事件跟踪（ETW）事件。这是一个内置的日志记录系统，运行速度非常快，Windows的每个部分都可以使用它。一切都将事件记录到ETW，包括内核，Windows操作系统，CLR运行时，IIS，ASP.NET框架，WPF等。
PerfView很容易成为此列表中最复杂的工具。但是它也非常强大。要开始使用PerfView，我建议在第九频道观看Vance Morrison的视频课程系统 https://channel9.msdn.com/Series/PerfView-Tutorial。
10、Fiddler
Fiddler是Progress Telerik的免费工具。这是我最喜欢的网络请求调试工具之一。它被称为HTTP代理服务器，仅此而已。它捕获所有HTTP请求，记录数据，并按其方式发送请求。
对于每一个请求，你都可以查看流程，Headers，payload，response，status等所有的内容。
对于调试，Fiddler具有两个有用功能：
重新请求 - 你可以右键单击任何请求，然后单击“Replay”，这将再次发送完全相同的请求。在调试服务器端问题时非常有用。如果你要重现有问题的请求，Fiddler可以避免在客户端上重新运行方案以再次发送相同请求的麻烦。它还有助于处理难以重现的请求。
编辑并重新请求 - 除了重新请求外，Fiddler允许我们修改请求。你可以更改标题，正文，甚至URL本身。你可以使用它来查看服务器端如何处理极端情况。或重现特定请求上发生的问题。
哪一个没有提到
你可能会想知道我未提及的某些工具，如果你已经做开发很长时间了，你可能会想到WinDbg。如果你不熟悉WinDbg，它是一个命令行调试器，曾经是Windows的主要调试工具。有点像现在的Visual Studio用于.NET。我觉得这在2020年以及以后并不重要。至少不适用于.NET开发。你可以使用Visual Studio进行几乎所有操作，并且它将变得越来越容易和快捷。
WinDbg的某些功能仍然是好的。像它的脚本功能一样，易于远程处理和方便的生产调试。你可以将WinDbg复制到生产计算机上，并快速调查转储文件。它不需要像Visual Studio这样的大型安装。但是我总是发现自己将转储文件复制到我的开发机器上，并使用内存分析器或者Visual Studio打开它们。这样更加有效。因此，我认为WinDbg不再是.NET开发所必需的调试工具。
总结
我们介绍了一些最佳的调试工具。我认为，了解这些工具对于成为高级开发人员至关重要。其中提到了一些可以用其类别中的类似工具代替。例如，你可以将dotMemory用作内存分析器，Visual Studio的内置分析器甚至PrefView。或者你可以使用RedGate的性能分析器来代替dotTrace。
无论你选择什么，都至少知道一个性能分析器可以帮助你解决本来会遇到的难题。内存分析器、生产调试工具（如dnSpy），反编译器以及其余的工具也是如此。
祝大家调试愉快！！！
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