• PerfView专题 (第八篇):洞察 C# 内存泄漏之寻找静态变量名和GC模式


    一:背景

    这篇我们来聊一下 PerfView 在协助 WinDbg 分析 Dump 过程中的两个超实用技巧,可能会帮助我们快速定位最后的问题,主要有如下两块:

    1. 洞察内存泄漏中的静态大集合变量名。

    2. 验证当前程序的 GC 模式。

    这里就把经验分享一下,希望让大家少走弯路。

    二:如何洞察

    1. 查看静态变量名

    如果有过 dump 分析经验的朋友应该知道,当你历经千辛万苦在 内存泄漏 的dump文件中找到了那个内存泄漏最大的集合,但遗憾的是,你不知道这个 集合 的变量名叫什么?

    为了方便讲述,先上一段测试代码:

    
    namespace ConsoleApp10
    {
        internal class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                Task.Run(Alloc1);
    
                Console.ReadLine();
    
            }
            public static List<string> mybiglist = new List<string>();
    
            static void Alloc1()
            {
                var rand = new Random();
    
                for (int i = 0; i < 10000; i++)
                {
                    mybiglist.Add(string.Join(",", Enumerable.Range(1, 1000)));
                    Console.WriteLine(mybiglist.Count);
                }
            }
        }
    }
    
    

    接下来把程序跑起来,终于你找到了那个内存占用最大的 List 集合,代码如下:

    
    0:000> !gcroot -all 0000000002e27038
    
    HandleTable:
        00000000004A13E8 (strong handle)
        -> 000000001A841018 System.Object[]
        -> 000000000284D680 System.Collections.Generic.List`1[[System.String, System.Private.CoreLib]]
        -> 0000000012841038 System.String[]
        -> 0000000002E27038 System.String
    
    

    可以看到,这个变量被 HandleTable 所持有,从经验上来说其实就是一个 static 变量,现在我们迫切需要知道这个变量名叫什么,因为离真相真的咫尺之遥了。。。

    如果你没有汇编基础,我敢打赌你肯定在 WinDBG 中找不到这个变量名。 那有没有快捷的方式显示变量名呢? 肯定是可以的,这就需要借助 PerfView 。

    接下来点击菜单的 Memory -> Take Heap Snapshot From Dump 按钮,弹出如下对话框,输入 dump 文件以及 output 地址,截图如下:

    接下来点击 Dump GC Heap 让 PerfView 从 ConsoleApp10.dmp 中采样生成 *.gcdump 文件,接下来点击 Heap Stacks -> RefTree ,通过 Inc% 可以观察到 [static vars] 下的 mybiglist 采样占比最大,如图所示:

    到这里第一个问题也就解决了,原来是一个叫 mybiglistList 集合把内存给吃掉了,是不是非常的方便哈。

    2. 查看手工修改的 GC 模式

    在我的 dump 分析之旅中,曾经就遇到过一个案例,需要修改 GC 模式,比如说 并发模式 改成 非并发模式,那改完之后我如何验证呢?

    第一种方式就是通过 x 命令去搜 coreclr 中的符号,比如下面这样:

    
    0:000> x coreclr!GCConfig*
    00007ffa`782763f6 coreclr!GCConfig::s_ConcurrentGC = true
    00007ffa`7827b799 coreclr!GCConfig::s_ServerGC = false
    
    

    虽然可以用 WinDbg 实现,但这种需要生成 dump 或者附加到进程中,那能不能在没有侵入的情况下获取 CoreCLR 当前的 GC 模式呢? 肯定是可以的,这又得需要借助 PerfView 啦, 它的底层逻辑是截获 Runtime/Start 这个 ETW 事件,在这个事件中有一个叫 StartupFlags 枚举,里面就记录着当前的 GC 模式。

    为了方便讲述,在 *.csproj 中修改 GC 的模式为 Server 版,代码如下:

    
    <Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
    	<PropertyGroup>
    		<ServerGarbageCollection>trueServerGarbageCollection>
    		<OutputType>ExeOutputType>
    		<TargetFramework>net6.0TargetFramework>
    		<ImplicitUsings>enableImplicitUsings>
    		<Nullable>enableNullable>
    		<Platforms>AnyCPU;x86Platforms>
    	PropertyGroup>
    Project>
    
    

    接下来启动 PerfView ,点击 Collect -> Collect 启动收集,然后把程序跑起来,停止收集后,我们在 Filter 中输入 Runtime/Start 事件,如果你的列表中没有 StartupFlags 列的话,记得在 Cols 上选择一下哦,截图如下:

    从图中可以看到,当前的 StartupFlags=8392707 ,那这一串数字代表什么意思呢?这就需要到 CoreCLR 中找到它的枚举定义,接下来我们写段代码将它翻译出字符串形式。

    
        internal class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                var value = "8392707";
    
                Enum.TryParse(value, out var result);
    
                var txt = result.ToString().Replace(", ", "\r\n");
    
                Console.WriteLine(txt);
            }
    
            [Flags]
            enum Test
            {
                STARTUP_CONCURRENT_GC = 0x1,
                STARTUP_LOADER_OPTIMIZATION_MASK = (0x3 << 1),
                STARTUP_LOADER_OPTIMIZATION_SINGLE_DOMAIN = (0x1 << 1),
                STARTUP_LOADER_OPTIMIZATION_MULTI_DOMAIN = (0x2 << 1),
                STARTUP_LOADER_OPTIMIZATION_MULTI_DOMAIN_HOST = (0x3 << 1),
                STARTUP_LOADER_SAFEMODE = 0x10,
                STARTUP_LOADER_SETPREFERENCE = 0x100,
                STARTUP_SERVER_GC = 0x1000,
                STARTUP_HOARD_GC_VM = 0x2000,
                STARTUP_SINGLE_VERSION_HOSTING_INTERFACE = 0x4000,
                STARTUP_LEGACY_IMPERSONATION = 0x10000,
                STARTUP_DISABLE_COMMITTHREADSTACK = 0x20000,
                STARTUP_ALWAYSFLOW_IMPERSONATION = 0x40000,
                STARTUP_TRIM_GC_COMMIT = 0x80000,
                STARTUP_ETW = 0x100000,
                STARTUP_ARM = 0x400000,
                STARTUP_SINGLE_APPDOMAIN = 0x800000,
                STARTUP_APPX_APP_MODEL = 0x1000000,
                STARTUP_DISABLE_RANDOMIZED_STRING_HASHING = 0x2000000
            }
        }
    
    

    程序跑起来后,截图如下:

    从图中可以清晰的看到,当前的 GC 模式为 CONCURRENT_GC & SERVER_GC,这和 WinDBG 的输出不约而同。

    好了,本篇就聊这两个超实用的分析技巧,希望对大家有所帮助。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/16611708.html