Необходимо реализовать измеритель времени выполнения методов

1. Reflection.
2. Многопоточное программирование.
3. Сериализация.
4. Объектно-ориентированный дизайн.
5. Плагины.

Код лабораторной работы должен состоbn из 2-ух решений (solutions):

• LaboratoryWork_Tracer: содержит основной код, тесты и интерфейс для создания плагинов.
  • Tracer.Core: основная часть библиотеки, реализующая измерение и формирование результатов, инфраструктурный код для загрузки и использования плагинов.
  • Tracer.Core.Tests: модульные тесты для основной части библиотеки.
  • Tracer.Serialization.Abstractions: содержит интерфейс ITraceResultSerializerдля использования в плагинах.
  • Tracer.Example: консольное приложение, демонстрирующее общий случай работы библиотеки (в многопоточном режиме при трассировке вложенных методов) и записывающее результат в файлы в соответствии с загруженными плагинами.
• TracerSerialization: содержит проекты с реализацией плагинов для требуемых форматов сериализации и ссылку на Tracer.Serialization.Abstractions из основного решения.
  • TracerSerializerJSON: сериализатор в формат данных Json
  • TracerSerializerYAML: сериализатор в формат данных Yaml
  • TracerSerializerXML: сериализатор в формат данных Xml
  • Tracer.Serialization.Abstractions: данный проект из основного решения нужен для использования интерфейса ITraceResultSerializer из проектов .Json, .Yaml и .Xml.

С самого начала, при желании пользователя отследить время выполнения методов в потоке, ему необходимо создать объект типа MainTracer, который и будет заниматься отслеживанием времени выполнения методов, а также соберать информацию об уже завершившихся. Этот MainTracer необходимо передавать при создании другого объекта в его конструктор применяя принцип инверсии зависимостей(Dependency Inversion). Далее, вызывая методы только что созданных объектов, MainTracer соберёт всю необходимую информацию об этих методах.

• Имя выполненного метода
• Имя класса, в котором выполнялся метод
• Время работы метода
• Имя вызывающего его метода (Если таковой имеется)
• Номер потока, в котором выполнялся метод

После сбора данных, коллекция выглядит как простой набор неупорядоченной информации, которую, очевидно, нужно привести к нормальному виду. Для структурирования полученной информации, мной был придуман следующий подход: Если подумать логически, собирая информацию, мы также отслеживаем имя вызывающего метода. Если это имя не что иное, как Main, то это будет означать, что этот метод является корневым методом, который будет стоять на первом уровне в дереве вызываемых методов в потоке (или же будет одной из вершин в этом дереве). Далее, отслеживая все все унаследованные от этого метода другие методы, можно будет воспроизвести структуру вызовов методов в полном объёме. Также, не трудно догадаться, что вызывающий другие методы метод завершится позже, нежели вызываемые, так как без завершения вызываемых методов, мы просто напросто не сможем получить информацию о времени выполнения вызывающего их метода. Следовательно, заполнение дерева необходимо будет производить, начиная не с начала списка, а с его конца. Таким образом, пройдя весь список, начиная с его конца, и отслеживая информацию о вызывающих методах, удастся построить дерево методов. Однако, возникает ещё одна задача: Представить это дерево в виде структуры для дальнейшей работы. Для решения этой задачи я использовал рекурсию. Каждый метод хранит в себе список вызываемых методов, а вызываемые методы хранятят списки своих вызываемых методов. Условием выхода из рекурсии будет являться момент, когда мы дойдём в списке до того уровня, когда на следующем уровне структура будет не углубляться, а наоборот, упрощаться. Об этом моменте будет свидетельствовать изменение имени класса, из которого был вызван метод. После обнаружения такого момента, мы выходим из рекурсии, попутно передав список методов, которые мы подобрали на одном уровне. Таким незамысловатым способом, можно будет восстановить структуру вызывающих методов на уровне каждого из потоков. После сбора информации и прохождения по итоговому списку поиском вглубину, можно будет получить результат, как было показано на рисунке выше.

Результат измерений представлен в трёх форматах: JSON, XML и YAML. При реализации плагинов были использованы готовые библиотеки для работы с данными форматами. Классы для сериализации результата имеют иметь общий интерфейс (Который располагается в отдельном проекте) и загружаются динамически во время выполнения как "плагины" с помощью метода Assembly.Load. Результаты работ каждого из сериализаторов приведены выше.

Таким образом, было разработано приложение, способное измерять время выполнения методов, выполняемых в многопоточном режиме, а также производить сериализацию полученных данных в форматы JSON, XML и YAML.