PerfView专题 (第十一篇):使用 Diff 功能洞察 C# 内存泄漏增量

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去年 GC架构师 Maoni 在 (2021 .NET 开发者大会)[https://ke.segmentfault.com/course/1650000041122988/section/1500000041123017] 上演示过 PerfView 的 Diff 功能来寻找内存增量,个人感觉这个功能非常不错,简单省事,所以这里就整合到 PerfView 专题中,分享一下给大家。


一:背景

去年 GC架构师 Maoni 在 (2021 .NET 开发者大会)

PerfView专题 (第十一篇):使用 Diff 功能洞察 C# 内存泄漏增量

[https://ke.segmentfault.com/course/1650000041122988/section/1500000041123017] 上演示过 PerfView 的 Diff 功能来寻找内存增量,个人感觉这个功能非常不错,简单省事,所以这里就整合到 PerfView 专题中,分享一下给大家。

二:洞察内存增量

1. 什么是内存增量

其实非常好理解,就是当你的程序出现了内存泄漏,你可以在程序内存增长的过程中截取两个 dump 文件,然后通过 PerfView 观察其中的内存增量是什么? 帮助我们快速找出可能被泄漏的对象。

当然你用 WinDBG 的话也是没有问题的,只不过需要用肉眼扫一下而已,接下来举两个例子说明一下。

2. 静态集合的内存泄漏

很多 dump 的内存泄漏,源自于里面的某一个 static 变量无限堆积所致,为了方便说明,先上一段测试代码。

     internal class Program     {         static void Main(string[] args)         {             Task.Run(RunTest);             Console.ReadLine();         }          public static List<string> my_big_list = new List<string>();          static void RunTest()         {             for (int i = 0; i < 50000; i++)             {                 my_big_list.Add(string.Join(",", Enumerable.Range(0, 10000)));                 Console.WriteLine(i);             }         }     }  

接下来在程序的运行过程中,我们分别截取两个 dump 文件, 点击菜单栏的 Memory -> Take Heap Snapshot 按钮,在 Filter 中搜索需要采集的进程,然后点击 Dump GC Heap 即可,参考如下图:

PerfView专题 (第十一篇):使用 Diff 功能洞察 C# 内存泄漏增量

稍等片刻,你就会看到两个 gcdump 文件,这个和普通的 dump 是不一样的,算是 PerfView 专用的轻量级 dump 文件,截图如下:

PerfView专题 (第十一篇):使用 Diff 功能洞察 C# 内存泄漏增量

接下来点击两个 gcdump 中的 Heap Stacks,对比 inc% 列后发现,内存都被一个叫 my_big_list 变量给吃掉了,前者的count为 10509, 后者是 15172,截图如下:

PerfView专题 (第十一篇):使用 Diff 功能洞察 C# 内存泄漏增量

虽然肉眼可以简单观察,但这里可以使用专业的 Diff 功能,让 PerfView 帮我洞察 栈 的总体增量差异,点击菜单栏中的 Diff -> With Baseline: Heap Stacks [.....] 按钮,即让本 gcdump 和另一个 gcdump 做比较,截图如下:

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不过要注意的是,这两个窗口一定要打开,这个是比较坑的,哈哈,接下来就会看到如下图:

PerfView专题 (第十一篇):使用 Diff 功能洞察 C# 内存泄漏增量

从图中可以清晰的看到,这两个 dump 的增量主要来自于 my_big_list 集合,往细处说就是 string 增长了 4663 个。

3. 事件event泄漏

我们再看一个事件泄漏的例子,参考如下代码:

     // event 泄漏     class Program     {         static event Action TestEvent;          static void Main(string[] args)         {             var memory = new TestAction();              //handle 泄漏             for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++)             {                 TestEvent += memory.Run;                  if (i % 500 == 0)                 {                     Console.WriteLine(i);                 }             }              Console.ReadLine();         }          public static void OnTestEvent()         {             if (TestEvent != null)             {                 TestEvent();             }             else             {                 Console.WriteLine("Test Event is null");             }         }          class TestAction         {             public void Run()             {                 Console.WriteLine("TestAction Run.");             }         }     }  

将程序运行起来,用 Process Explorer 抓两个 dump 文件下来,然后点击 Memory -> Take Heap Snapshot From Dump 按钮,截图如下:

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在弹出的对话框中设置需要提取的 dump 文件,稍等片刻就会生成如下两个 gcdump 文件,截图如下:

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接下来将两个 gcdump 都打开,发现内存都被程序中的一个叫 TestEvent 占用了,如下图所示:

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接下来就可以使用 Diff 对比功能了,可以观察到,TestEvent 下面的 Action 增量了将近 700w 个,截图如下:

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这里稍微说一下,为什么会增量 700w 的 Action,这主要是因为 event 是一个多播委托,内部有一个 Action 集合,也正是这个 Action 集合 在无限膨胀。