Rust性能测量库measured的使用指南

measured是一个高效的Rust性能测量库，专门用于代码执行时间分析和性能监控。它提供了精确的测量工具，帮助开发者优化代码性能。

主要特性

• 高精度计时（纳秒级）
• 低开销测量
• 线程安全的统计收集
• 灵活的测量范围
• 丰富的统计指标（平均值、百分位数等）

安装

在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
measured = "0.5"

基本使用方法

简单计时

use measured::measure;

fn expensive_operation() {
    // 模拟耗时操作
    std::thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(100));
}

fn main() {
    let (result, duration) = measure(|| {
        expensive_operation();
        42 // 返回结果
    });
    
    println!("操作结果: {}, 耗时: {:?}", result, duration);
}

使用Metric和Collector进行详细统计

use measured::{Metric, Collector, metric::Duration};

fn main() {
    // 创建一个收集器
    let collector = Collector::new();
    
    // 创建一个指标
    let metric = Metric::new("api_request_time");
    
    for _ in 0..100 {
        // 测量代码块
        let _guard = collector.measure(metric);
        
        // 模拟API请求
        std::thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(rand::random::<u64>() % 50));
    }
    
    // 获取统计信息
    let stats = collector.get(metric).unwrap();
    
    println!("API请求时间统计:");
    println!("  调用次数: {}", stats.count());
    println!("  平均时间: {:?}", stats.mean());
    println!("  最小时间: {:?}", stats.min());
    println!("  最大时间: {:?}", stats.max());
    println!("  99百分位: {:?}", stats.percentile(0.99));
}

多线程测量

use measured::{Collector, Metric};
use std::sync::Arc;
use std::thread;

fn worker(collector: Arc<Collector>, metric: Metric, id: usize) {
    for _ in 0..50 {
        let _guard = collector.measure(metric);
        // 模拟工作负载
        thread::sleep(std::time::Duration::from_micros(
            (100 + id * 10) as u64
        ));
    }
}

fn main() {
    let collector = Arc::new(Collector::new());
    let metric = Metric::new("thread_work_time");
    
    let mut handles = vec![];
    
    for i in 0..4 {
        let collector = collector.clone();
        let metric = metric.clone();
        
        handles.push(thread::spawn(move || {
            worker(collector, metric, i);
        }));
    }
    
    for handle in handles {
        handle.join().unwrap();
    }
    
    let stats = collector.get(metric).unwrap();
    println!("多线程工作统计: {:?}", stats);
}

高级功能

自定义标签

use measured::{Collector, Metric, LabelGroup};

fn main() {
    let collector = Collector::new();
    let labels = LabelGroup::new("endpoint")
        .with_label("users")
        .with_label("products");
    
    let metric = Metric::new("http_request_time").with_labels(labels);
    
    // 测量不同端点的请求时间
    let _guard1 = collector.measure(metric.with_label_value("users"));
    // 模拟/users端点请求
    std::thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(120));
    
    let _guard2 = collector.measure(metric.with_label_value("products"));
    // 模拟/products端点请求
    std::thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(80));
    
    // 可以分别获取不同端点的统计
    let users_stats = collector.get(metric.with_label_value("users")).unwrap();
    let products_stats = collector.get(metric.with_label_value("products")).unwrap();
    
    println!("Users端点: {:?}", users_stats);
    println!("Products端点: {:?}", products_stats);
}

文本报告输出

use measured::{Collector, Metric, TextReport};

fn main() {
    let collector = Collector::new();
    let metric = Metric::new("operation_time");
    
    // 进行一些测量...
    
    // 生成文本报告
    let report = TextReport::new();
    println!("{}", report.display(&collector));
    
    // 也可以输出特定指标的详细报告
    println!("{}", report.display_metric(&collector, metric));
}

性能提示

1. 对于高频调用的代码路径，考虑使用measure的轻量级版本
2. 避免在测量中包含不相关的代码
3. 对于多线程应用，确保正确使用Arc共享收集器
4. 生产环境中可以定期导出统计数据到监控系统

measured库是Rust生态中性能测量的强大工具，特别适合需要精确分析和优化关键代码路径的场景。