Windows 10でSystem.Diagnostics.StackFrameのパフォーマンスが低下する原因と対処法

Windows 10または.NET Framework 4.7.1へアップグレードした後、System.Diagnostics.StackFrameクラスを使用する.NET Frameworkアプリケーションの実行時にパフォーマンスが大幅に低下することにお気づきの方は、ぜひこの記事をご覧ください。本記事では、この問題の原因を詳しく解説したうえで、既知の修正方法をご紹介します。

System.Diagnostics.StackFrameのパフォーマンス低下とは

.NET Framework 4.7以前のバージョンでは許容範囲内のパフォーマンスで動作していたアプリケーションが、.NET Framework 4.7.1上では動作が遅くなるという現象が報告されています。アプリケーションは通常、.NET例外をスローする際にStackFrameクラスに依存しています。例外の発生頻度が高い場合(毎秒10件以上)、アプリケーションの動作は大幅に遅くなり(最大10倍)、以前と比べて明らかに重く感じられるようになります。

パフォーマンス低下の原因

Windows 10の.NET Framework 4.7.1では、スタックトレースにファイル名や行番号の情報を表示するために、Portable PDBファイル形式の検出・解析機能が新たに追加されました。この変更に伴い、スタックトレース内の各関数について、その定義モジュールがPortable PDB形式を使用しているかどうかが確認されるようになりました。

ところが、内部キャッシュポリシーの違いにより、ランタイムがPortable PDBの検索に費やす時間が、従来の.NET FrameworkバージョンがクラシックなWindows PDBの検索に費やしていた時間よりも大幅に長くなってしまいました。

その結果、整形されたスタックトレースの生成速度が以前より遅くなっています。

なお、この問題によってスローされる例外の数自体が増えることはありません。ただし、アプリケーションがそれらの例外を処理する能力は大幅に低下します。

特に、IKVMライブラリを使用しているアプリケーションは、アセンブリのプローブ(probing)を行う際にこの問題の影響を受けやすいことが知られています。アセンブリのプローブは例外を発生させる動作のためです。

System.Diagnostics.StackFrameのパフォーマンス低下問題の解決方法

この問題を解決するために、Microsoftは以下のいずれかの方法を推奨しています。

1】Boolean引数を受け取る別のStackFrameコンストラクターを使用する

こちらが推奨される解決策です。

アプリケーション開発者がコードを変更できる場合は、System.Diagnostics.StackTrace.#ctor(Boolean)コンストラクターをfalse引数付きで呼び出し、ソース情報の取得を回避してください。これにより、パフォーマンスが低下するコード部分を通らなくなり、問題を回避できます。

2】Windows 10を以前のバージョンにロールバックするか、最新バージョンにアップグレードする

この問題が発生しており、現在使用しているWindows 10が最新版でない場合は、以前のバージョン/ビルドへロールバックするか、最新のバージョン/ビルドへアップグレードしてください。また、.NET Framework 4.7.1がインストールされている場合は一度アンインストールし、以前のバージョンまたは最新バージョンの.NET Frameworkをダウンロードして再インストールしてください。

この記事がお役に立てば幸いです!