dot-sourcing 比仅仅读取文件内容慢吗？

Question

我编写了一个 PowerShell 模块，它从不同的源文件（即每个函数一个 .ps1 文件）中提取函数定义。这使我们（作为一个团队）可以并行处理不同的功能。模块（.psm1 文件）获取可用的 .ps1 文件列表...

$Functions = Get-ChildItem -Path $FunctionPath *.ps1

...然后遍历列表并通过点源引入每个函数定义：

foreach($Function in $Functions) {
  . $Function.Fullname                                     # Can be slow
}

问题：我们注意到，完成的速度可能会有很大差异，大约 50 个源文件的时间从 10 秒到 180 秒不等，这取决于我们测试的机器。我们无法解释所用时间的巨大差异，并且相信我们已经控制了诸如机器类型、操作系统、用户帐户、管理员权限、PS 配置文件、PS 版本等变量。在同一主机上，相同的主机所用的时间可能会有所不同。用户从一天到下一天。

我们确实想知道这是否是磁盘访问的问题，并测试了我们从磁盘读取数据的速度。事实证明，运行Get-Content所有这些文件的速度非常快，我们在解决问题的方法中利用了这一点：

foreach($Function in $Functions) {
  Invoke-Expression (Get-Content $Function.Fullname -Raw)  # Is quick
}

为什么通过点源添加这些函数比读取和执行文件内容慢得多？

Answer 1

设置科学

首先，一些脚本来帮助我们测试这个。这会生成 2000 个脚本文件，每个文件都有一个小函数：

1..2000 | % { "Function Test$_(`$someArg) { Return `$someArg * $_ }" > "test$_.ps1" }

这应该足以使正常的启动开销无关紧要。如果您愿意，可以添加更多。这使用点源加载它们：

dir test*.ps1 | % {. $_.FullName}

这通过首先阅读它们的内容来加载它们：

dir test*.ps1 | % {iex (gc $_.FullName -Raw)}

现在我们需要认真检查 PowerShell 的工作原理。我喜欢JetBrains dotPeek作为反编译器。如果您曾经尝试在 .NET 应用程序中嵌入 PowerShell，您会发现包含大部分相关内容的程序集是System.Management.Automation. 将那个反编译成一个项目和一个 PDB。

为了查看所有这些神秘的时间都花在了什么地方，我们将使用分析器。我喜欢 Visual Studio 中内置的那个。它非常容易使用。将包含 PDB 的文件夹添加到符号位置。现在，我们可以对仅运行其中一个测试脚本的 PowerShell 实例进行分析运行。（将命令行参数设置为-File与要尝试的第一个脚本的完整路径一起使用。将启动位置设置为包含所有小脚本的文件夹。）完成后，打开powershell.exeTargets 下条目上的 Properties并更改使用其他脚本的参数。然后右键单击性能资源管理器中最上面的项目并选择开始分析. 探查器使用另一个脚本再次运行。现在我们可以比较了。如果有选项，请确保单击“显示所有代码”；对我来说，它显示在示例分析报告的摘要视图中的通知区域中。

结果进来

在我的机器上，该Get-Content版本需要 9 秒才能浏览 2000 个脚本文件。“热路径”上的重要功能是：

Microsoft.PowerShell.Commands.GetContentCommand.ProcessRecord
Microsoft.PowerShell.Commands.InvokeExpressionCommand.ProcessRecord

这很有意义：我们必须等待Get-Content从磁盘读取内容，我们必须等待Invoke-Expression才能使用这些内容。

在点源版本上，我的机器花了 15 秒多一点的时间来处理这些文件。这一次，Hot Path 上的函数是原生方法：

WinVerifyTrust
CodeAuthzFullyQualifyFilename

第二个似乎没有记录，但WinVerifyTrust“对指定的对象执行信任验证操作”。这几乎是您所能理解的含糊不清，但换句话说，该函数使用给定的提供程序验证给定资源的真实性。请注意，我没有为 PowerShell 启用任何花哨的安全功能，我的脚本执行策略是Unrestricted.

那是什么意思

简而言之，您正在等待以某种方式验证每个文件，可能会检查签名，即使当您不限制允许运行的脚本时这不是必需的。当你gc和iex内容时，就像你在控制台输入了函数一样，所以没有资源来验证。