代码的重量如何称？

测量是个古老而且永恒的话题。精确测量永远很难。因为与太多因素有关，比如测量指标，测量工具，测量环境，测量过程，还有测量者的心态和水平。拿菜场买菜来说，测量者很可能故意放大测量误差。:-)

如果要测量的是软件，那就更复杂了。首先一个问题就是还没有大家普遍认可的测量指标和测量单位。举例来说，要测量一棵白菜，那么可以测量它的重量，不嫌麻烦也可以测量它的体积，重量和体积都是公认的测量指标。而软件呢？不是实物，抓不起来，飘忽不定，鬼影一般，重量体积这些传统的测量方法都不适用了。所以没法你说一个软件高几何，重几许，谁也不知道微信有几斤重？

传统的测量方法是经过长期积累形成的，已经深入到我们的文化和思维之中。我们不能把它们直接搬来测量软件，但是它们一定会影响我们的思考，影响软件测量方法的发展，有些概念和名称很可能也会被拿过来用。

比如在微软的著名调优工具WPA（Windows Performance Analyzer）中，就有一个重量（Weight）指标（下面截图表格的第4列）。

“In science and engineering, the weight of an object is usually taken to be the force on the object due to gravity.”

上面是Wikipedia对Weight的解释，可是在这里显然说不通。:-) 那它是什么意思呢？很感谢一位同行询问这个问题，让我特别注意到了这个指标。但是颇为惭愧的是，当时我并没有能立即回答出这个问题。（囧）

在著名的VTune工具中，测量的指标更多，但是只要把鼠标移动到标题列上的指标名，就会给出非常详细的解释。比如下面截图中弹出的是对著名的CPI rate（每条指令所用的时钟周期个数）的解释，包含全称、含义、取值范围，计算公式等。

尝试在WPA中做类似操作，6.2.8400版本没有弹出任何提示，6.3.9600版本确实可以弹出一个tooltip，可是上面的信息只是把标题重复了一遍，令人失望。微软啊微软，这工作做的太粗了呀！

下一个办法是找帮助文件，F1之后，浏览器启动，打开了在线的帮助，坦率说，我很不喜欢把基本的帮助文档也放在网站上。更糟糕的是，网站上的帮助文档也极其粗糙，根本没有对每个测量指标的详细描述。

再下一个方法是搜索引擎了。果真有效，一位名叫Bruce Dawson的美国同行似乎也经历过类似的困惑，并写了一系列名为“The Lost Xperf Documentation”（Xperf为WPT的曾用名）的博客文章。在Bruce先生的文章中，他如此给出Weight指标的详细描述：

• Weight (in view) – this is an estimate of how much CPU time was spent in the current grouped row. It is a statistical estimate because a sampling profiler, by its nature, has no idea what is happening between samples. If you have enough samples and if your code is not synchronized to a timer then it will be reasonably accurate. The units are milliseconds

感谢Bruce，他用很易懂的语言，比较详细地描述了这个指标，特别还指出了它的单位为毫秒。以此来解释上图中的结果，以BettleMania那一行为例，样本数量（Count）为52827个，Weight为52917毫秒，大约52秒，是合理的。

但是为什么这两个数字有相似性，但却没有精确的对应关系呢？或者说，Weight指标到底是如何计算出来的呢？Bruce只是说这个指标是估计的，但是却没有说是如何估计的？

于是我继续搜索Weight指标的测量方法。Bruce的文章似乎是可以在互联网找到的最详细说明了。没有搜索到现成的答案，那么接下来要靠自己了。

怎么解决这个问题呢？我想到了把WPA的测量值和使用其它工具比如（WinDBG）获取的测量值比较来间接推测。但是效果不好。

一边思考，我一边盯着WPA的界面看，突然从TimeStamp中得到了启发。首先，WPA的目前视图是关于CPU使用情况（Usage）的采样（Sampling）信息。采用是调优的两大基本手段之一（另一种是Instrumentation）。其基本原理就是每隔一段时间看一下CPU在忙什么。间隔的时间是由采样率决定的。WPA使用的默认采样率是1KHz，即每毫秒采集一个样本。时间戳就是采样的那个时刻。上面图2是按进程分组并自动折叠的，将其展开，就可以看到每个样本的时间戳信息了，其单位为秒。

展开后的每一行对应一个样本，其Weight值都大约为1ms，尝试把上图中相邻的两个时间戳相减，并不等于Weight值。这是因为在多CPU和多任务环境中，多个CPU跳来跳去，所以不能这样直接简单相减。

可这不是大问题，点击WPA界面Graph窗口的标题栏，切换到Utilization by CPU视图，就可以看每一个CPU的活动详情了。

而且在这个视图中，也有Weight和Timestamp数据，拿出一组请WinDBG帮助减一下，刚好匹配。

0:005> ?? (0.804805857-0.803815460)*1000

double 0.99039700000014275

顺便说一下，在WPA中选中要复制的单元格，然后选Copy cell就可以把数据复制出来，而且让我有点惊讶的是，复制出来的数据是带单位的，Weight值的单位就是ms，比如1.099895ms。

至此，彻底把这个Weight指标“格”清楚了，它是用CPU所花时间来衡量代码的“重量”，以毫秒为单位，计算方法是使用样本的时间戳。其思想是，如果a时刻采样时看到CPU在执行函数F，那么就认为前一毫秒中CPU都在执行函数F，把a时刻与前一次采样的时刻相减的时间就算在函数F上了。如此测量，图2中加亮那一行的含义便是，BettleMania程序的测量重量为52917毫秒。看到这样的话，不做软件的肯定还是困惑，对于各位程序员同行来说，应该是可以理解的了。困惑的主要原因是指标名叫重量，单位却是毫秒。或许我们应该定义一个新的重量单位，用来测量软件，或许我们可以复用重量单位，用斤、公斤、吨之类的，那样至少说起来就顺口多了。比如，“我的手机刚才好卡，是因为昨天装了一个很重的App，测量一下，有2吨重。”

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正心诚意，格物致知，以人文情怀审视软件，以软件技术改变人生。

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