.NET Core 跨平台资源监控库及 dotnet tool 小工具

内容纲要

CZGL.SystemInfo 是一个支持 Windows 和 Linux 等平台的能够获取机器硬件信息、采集机器资源信息、监控进程资源的库。

在不引入额外依赖的情况下,使用 .NET Runtime 本身的 API,或通过计算获得信息,提供高性能的计算方式以及缓存,提高性能,还提供 dotnet tool 工具,通过命令行在终端使用。

由于此库完全是重写,因此跟旧版本的 API 完全不同,旧版本地址:

旧版本 GitHub: https://github.com/whuanle/CZGL.SystemInfo/tree/0.1

旧版本使用教程: https://www.cnblogs.com/whuanle/p/12435413.html

Nuget 搜索 CZGL.SystemInfo 即可安装,版本为 1.0 。

类库中每一个属性和方法,我都加上了贴心的注释以及 return 示例。

CZGL.SystemInfo.Linux 优化部分代码,其余无变化。

Windows 可以使用 System.Diagnostics.PerformanceCounter 、System.Management.ManagementObjectSearcher 分别获得性能计算器以及机器的 CPU型号、磁盘序列化号等信息。

平台差异而且很难统一,所以如获取某些硬件的型号序列化,获得进程信息的资源信息,这些需求调用系统相关的API或者使用命令行操作,需要自己定制。

dotnet tool 体验

目前做了个简单的 dotnet 工具,无需 SDK,runtime 下即可使用。

安装命令:

dotnet tool install --global csys
# or
dotnet tool install --global csys --version 1.0.3
You can invoke the tool using the following command: csys
Tool 'csys' (version '1.0.2') was successfully installed.

如果在 Linux 下,安装,还需要设置环境变量:

export PATH="$PATH:/home/{你的用户名}/.dotnet/tools"

安装完毕后,输入命令进入小工具:

csys
请输入命令
+-------命令参考------------------------------+
| 1. 输入 netinfo 查看网络详情                  |
| 2. 输入 nett 监控网络流量                     |
| 3. 输入 test ,检查当前操作系统不兼容哪些 API    |
| 4. 输入 ps 查看进程信息                       |
+---------------------------------------------+

注:需要使用超级管理员启动程序,才能使用 ps 功能;

动图:
《.NET Core 跨平台资源监控库及 dotnet tool 小工具》

小工具功能不多,有兴趣可以下载 Nuget 包,里面有更多功能。

CZGL.SystemInfo

CZGL.SystemInfo 目前有四个类:DiskInfo、NetworkInfo、ProcessInfo、SystemPlatformInfo,下面一一介绍。

为了避免资源浪费,DiskInfo、NetworkInfo、ProcessInfo 部分属性使用懒加载,不使用此 API 的情况下,不需要消耗性能。

Install-Package CZGL.SystemInfo -Version 1.0.1

SystemPlatformInfo

静态类,能够获取运行环境信息和有限的硬件信息,所有信息在程序启动前就已经确定。

其 API 说明及获得的数据示例如下:

属性 说明 Windows 示例 Linux 示例
FrameworkDescription 框架平台(.NET Core、Mono等)信息 .NET Core 3.1.9 .NET Core 3.1.9
FrameworkVersion 运行时信息版本 3.1.9 3.1.9
OSArchitecture 操作系统平台架构 X64 X64
OSPlatformID 获取操作系统的类型 Win32NT Unix
OSVersion 操作系统内核版本 Microsoft Windows NT 6.2.9200.0 Unix 4.4.0.19041
OSDescription 操作系统的版本描述 Microsoft Windows 10.0.19041 Linux 4.4.0-19041-Microsoft #488-Microsoft Mon Sep 01 13:43:00 PST 2020
ProcessArchitecture 本进程的架构 X64 X64
ProcessorCount 当前计算机上的处理器数 8 8
MachineName 计算机名称 dell-PC dell-PC
UserName 当前登录到此系统的用户名称 dell dell
UserDomainName 用户网络域名称 dell-PC dell-PC
IsUserInteractive 是否在交互模式中运行 True True
GetLogicalDrives 系统的磁盘和分区列表 D:\, E:\, F:\, G:\, H:\, J:\, X:|/, /dev, /sys, /proc, /dev/pts, /run, /run/lock, /run/shm
SystemDirectory 系统根目录完全路径 X:\WINDOWS\system32
MemoryPageSize 操作系统内存页一页的字节数 4096 4096

SystemPlatformInfo 的 API 不会有跨平台不兼容问题,可以大胆使用。

效果演示:

系统平台信息:

运行框架    :    .NET Core 3.1.0
操作系统    :    Microsoft Windows 10.0.17763
操作系统版本    :    Microsoft Windows NT 6.2.9200.0
平台架构    :    X64
机器名称    :    aaaa-PC
当前关联用户名    :    aaa
用户网络域名    :    aaa-PC
系统已运行时间(毫秒)    :    3227500
Web程序核心框架版本    :    3.1.0
是否在交互模式中运行    :    True
分区磁盘    :    D:\, E:\, F:\, G:\, H:\, X:\
系统目录    :    X:\windows\system32
当前进程已使用物理内存    :    20020
当前进程已占耗CPU时间    :    328.125
系统所有进程各种使用的内存    :    System.Collections.Generic.KeyValuePair`2[System.String,System.Int64][]
系统已使用内存    :    5988340
VisualStudioVersion    :    16.0

ProcessInfo

需要使用超级管理员启动程序,才能使用此功能;

记录某一时刻操作系统的资源数据。此 API 使用时有些地方需要注意,比较监控和刷新信息会消耗一些性能资源。

通过两个静态方法,可以获取系统的进程列表:

Dictionary<int,string> value = ProcessInfo.GetProcessList();
ProcessInfo[] value = ProcessInfo.GetProcesses();

或者通过指定的进程 ID 获取:

ProcessInfo value = ProcessInfo.GetProcess(666);

获得 ProcessInfo 对象后,必须使用 Refresh() 方法刷新、截取当前进程状态的信息,才能获得信息。

如:

ProcessInfo thisProcess = ProcessInfo.GetCurrentProcess();  // 获取当前进程的 ProcessInfo 对象
thisProcess.Refresh();

只有当你使用 .Refresh() 时,才会开始初始化,并生成相应的信息。

获得的信息不是动态的,而且保存某一个节点时刻的进程状态数据,所以如果需要动态更新,则需要再次执行 .Refresh() 方法。

ProcessInfo 能够获得进程使用了多少内存以及 CPU 时间,但是无法获得此进程的物理内存使用率以及CPU使用率。如果想获得使用比率,需要调用操作系统 API,或者使用操作系统的其它库,如 Windows 的 WMI。

如果你想获得一个进程的 CPU 消耗的比例,可以使用静态方法:

decimal value = ProcessInfo.GetCpuPercentage(666);

大约 2 秒会刷新一次,所以请勿一直等待此 API 返回数据,适合单独计算,不适合跟其它数据综合。此 API 监控的 CPU 占比不是很准确。

CPU 是真的难求,你可以查看论文:

https://www.semanticscholar.org/paper/Late-Breaking%3A-Measuring-Processor-Utilization-in-Friedman/d7e312e32cd6bb6cac4531389c5cc7c80481b9b5?p2df

不断刷新 CPU 数据:

            while (true)
            {
                var tmp = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                var process = ProcessInfo.GetProcess(tmp);
                process.Refresh();                          // 刷新进程数据
                var cpu = ProcessInfo.GetCpuPercentage(process.ProcessId);
                Console.WriteLine($"进程 {process.ProcessName} CPU : {cpu * 100}%");
            }

内存监控

PhysicalUsedMemory 属性值返回的值表示进程使用的可分页系统内存的当前大小(以字节为单位)。 系统内存是操作系统使用的物理内存,分为分页和非分页的池。 当不可分页内存未使用时,可以将其传输到磁盘上的虚拟内存分页文件中。

属性名称 说明 示例
PhysicalUsedMemory 已用的物理内存字节数 17498112

NetworkInfo

NetworkInfo 能够获取网络接口信息。

NetworkInfo.GetNetworkInfo() 可以获取当前你的电脑正在连接互联网的首选网络设备。

如使用 wifi,获取到的就是无线网卡;使用网线上网,获取到的是以太网卡。

API 使用示例:

            var info = NetworkInfo.GetNetworkInfo();
            Console.WriteLine("\r\n+++++++++++");
            Console.WriteLine($"    网卡名称    {info.Name}");
            Console.WriteLine($"    网络链接速度 {info.Speed / 1000 / 1000} Mbps");
            Console.WriteLine($"    Ipv6       {info.AddressIpv6.ToString()}");
            Console.WriteLine($"    Ipv4       {info.AddressIpv4.ToString()}");
            Console.WriteLine($"    DNS        {string.Join(',', info.DNSAddresses.Select(x => x.ToString()).ToArray())}");
            Console.WriteLine($"    上行流量统计 {info.SendLength / 1024 / 1024} MB");
            Console.WriteLine($"    下行流量统计 {info.ReceivedLength / 1024 / 1024} MB");
            Console.WriteLine($"    网络类型     {info.NetworkType}");
            Console.WriteLine($"    网卡MAC     {info.Mac}");
            Console.WriteLine($"    网卡信息     {info.Trademark}");

Status 属性可以获取此网卡的状态,其枚举说明如下:

Dormant 5 网络接口不处于传输数据包的状态;它正等待外部事件。
Down 2 网络接口无法传输数据包。
LowerLayerDown 7 网络接口无法传输数据包,因为它运行在一个或多个其他接口之上,而这些“低层”接口中至少有一个已关闭。
NotPresent 6 由于缺少组件(通常为硬件组件),网络接口无法传输数据包。
Testing 3 网络接口正在运行测试。
Unknown 4 网络接口的状态未知。
Up 1 网络接口已运行,可以传输数据包。

NetworkType 可以获得网卡接口类型,其枚举比较多,详细请参考:

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.networkinformation.networkinterfacetype?view=netcore-3.1

通常,监控网络,一时检查网络是否畅通,二是监控流量。

NetworkInfo.IsAvailable 静态属性可以检查当前机器是否能够连接互联网。符合条件的网卡必须是能够运行可以传输数据包,并且不能是本地回环地址。如果你是内网,则可能不需要此API,可以自己 ping 内网其它机器,确保网络畅通。

实时监控网络速度的使用方法:

            var info = NetworkInfo.GetNetworkInfo();
                while (true)
                {
                    var tmp = info.GetInternetSpeed(1000);
                    Console.WriteLine($"网络上传速度:{tmp.Send / 1024} kb/s");
                    Console.WriteLine($"网络下载速度:{tmp.Received / 1024} kb/s");
                    Thread.Sleep(500);
                }

(int Received, int Send) GetInternetSpeed(int Milliseconds) 方法可以监控某个的网络传输数据量,时间一般时间设置为 1000 ms。

Received 是下载的流量
Send     是上传的流量

一般来说,电脑只有一个网卡在连接互联网进行工作,所以可以使用:

static (int Received, int send) GetNowInternetSpeed(int Milliseconds)

会自动找到电脑正在用来访问互联网的网卡,并记录流量大小。

还有个 Speed 属性,可以查询到网卡最大支持速率。

如果是-1,则说明无法获取此网卡的链接速度;例如 270_000_000 表示是 270MB(一般指 300M 网卡) 的链接速度。千兆网卡是 1000_000_000(1000M)。

其它 API 就不介绍了。

直接反射查看:

NetworkInterface System.Net.NetworkInformation.SystemNetworkInterface
Id {43538D18-BB0E-4CE2-8F66-613FAC9467BD}
Mac E09D3116D014
Name WLAN
Trademark Intel(R) Centrino(R) Advanced-N 6205
PhysicalMac E09D3116D014
Status Up
NetworkType Wireless80211
Statistics System.Net.NetworkInformation.SystemIPInterfaceStatistics
Ipv4Statistics System.Net.NetworkInformation.SystemIPv4InterfaceStatistics
ReceivedLength 103449771
ReceivedLengthIpv4 103449771
SendLength 23753785
SendLengthIpv4 23753785
IsAvailable True
Speed 300000000
IsSupportIpv4 True
IsSupportIpv6 True
DnsSuffix
DNSAddresses System.Net.NetworkInformation.InternalIPAddressCollection
UnicastIPAddressInformationCollection System.Net.NetworkInformation.UnicastIPAddressInformationCollection
AddressIpv6 fe90::adbb:6aa1:2b1f:ae9b%11
AddressIpv4 192.168.3.3
GetPhysicalMac E69D3116D514

注意,因为有些 API ,Linux 下环境差异比较大,建议使用使用 csys 小工具的 test 命令,检查有哪些 API 可以在此 Linux 环境中使用。

DiskInfo

DiskInfo 能够获取的信息不多。

可以使用静态方法获取所有磁盘的 DiskInfo 对象:

DiskInfo.GetDisks()

直接反射看:

DriveInfo F:\
Id F:\
Name F:\
DriveType Fixed
FileSystem NTFS
FreeSpace 76498378752
TotalSize 112718770176
UsedSize 36220391424

Linux

Nuget 搜索 CZGL.SystemInfo.Linux 安装。

在这个库中,Linux 资源信息包括 进程计量,内存计量,CPU计量,虚拟内存计量,各种进程运行信息计量。

要通过实例化 DynamicInfo 才能获取。

有 5 个对象用于映射相应信息。

Tasks:用于统计进程数量,处于不同状态下的进程数。

CpuState:CPU 使用情况,CPU 各种负载信息。

Mem:物理内存和缓存使用情况。

Swap:虚拟内存使用情况。

PidInfo:一个进程的运行资源信息。

他们都有一个 IsSuccess 属性,用来判断是否能正常获取到 Linux 的信息。

实例化获取对象

            DynamicInfo info = new DynamicInfo();

直接使用

可以通过方法获取到相应的对象。

            var item = info.GetTasks();
            Console.WriteLine("系统中共有进程数    :" + item.Total);
            Console.WriteLine("正在运行的进程数    :" + item.Running);
            Console.WriteLine("  进程Id  进程名称  所属用户    优化级  高低优先级  虚拟内存   物理内存   共享内存 进程状态  占用系统CPU(%)   占用内存(%d) ");

输出

进程统计:

Total    :    93
Running    :    1
Sleeping    :    59
Stopped    :    0
Zombie    :    0

CPU资源统计:

UserSpace    :    1
Sysctl    :    0.6
NI    :    0
Idolt    :    98.3
WaitIO    :    0.1
HardwareIRQ    :    0
SoftwareInterrupts    :    0

内存统计:

Total    :    1009048
Used    :    334040
Free    :    85408
Buffers    :    589600
CanUsed    :    675008

获取虚拟内存统计:

Total    :    0
Used    :    0
Free    :    0
AvailMem    :    505744
点赞

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注