Ladění nevracení paměti v .NET
Tento článek se vztahuje na: ✔️ .NET Core 3.1 SDK a novější verze
Paměť může dojít k nevracení, když aplikace odkazuje na objekty, které už nepotřebuje k provedení požadované úlohy. Odkazování na tyto objekty brání uvolňování paměti uvolnění využité paměti. To může vést ke snížení výkonu a OutOfMemoryException vyvolání výjimky.
Tento kurz ukazuje nástroje pro analýzu nevracení paměti v aplikaci .NET pomocí nástrojů .NET Diagnostics CLI. Pokud používáte Windows, možná budete moct k ladění nevracení paměti použít diagnostické nástroje sady Visual Studio.
V tomto kurzu se jako cvičení používá ukázková aplikace, která záměrně nevracela paměť. Můžete také analyzovat aplikace, které neúmyslně nevracely paměť.
V tomto kurzu:
- Prozkoumejte využití spravované paměti pomocí čítačů dotnet-counters.
- Vygenerujte soubor s výpisem paměti.
- Analyzujte využití paměti pomocí souboru s výpisem paměti.
Předpoklady
Kurz používá:
- Sada .NET Core 3.1 SDK nebo novější verze
- dotnet-counters to check managed memory usage.
- dotnet-dump ke shromažďování a analýze souboru s výpisem paměti (včetně rozšíření ladění SOS).
- Ukázková cílová aplikace pro ladění, která se má diagnostikovat.
Kurz předpokládá, že ukázkové aplikace a nástroje jsou nainstalované a připravené k použití.
Prozkoumání využití spravované paměti
Než začnete shromažďovat diagnostická data, která vám pomůžou tento scénář vyřešit, ujistěte se, že ve skutečnosti dochází k nevracení paměti (nárůst využití paměti). K potvrzení můžete použít nástroj dotnet-counters .
Otevřete okno konzoly a přejděte do adresáře, do kterého jste stáhli a rozbalil ukázkový cíl ladění. Spusťte cíl:
dotnet run
V samostatné konzole vyhledejte ID procesu:
dotnet-counters ps
Výstup by měl vypadat přibližně takto:
4807 DiagnosticScena /home/user/git/samples/core/diagnostics/DiagnosticScenarios/bin/Debug/netcoreapp3.0/DiagnosticScenarios
Teď pomocí nástroje dotnet-counters zkontrolujte využití spravované paměti. Určuje --refresh-interval počet sekund mezi aktualizacemi:
dotnet-counters monitor --refresh-interval 1 -p 4807
Živý výstup by měl vypadat přibližně takto:
Press p to pause, r to resume, q to quit.
Status: Running
[System.Runtime]
# of Assemblies Loaded 118
% Time in GC (since last GC) 0
Allocation Rate (Bytes / sec) 37,896
CPU Usage (%) 0
Exceptions / sec 0
GC Heap Size (MB) 4
Gen 0 GC / sec 0
Gen 0 Size (B) 0
Gen 1 GC / sec 0
Gen 1 Size (B) 0
Gen 2 GC / sec 0
Gen 2 Size (B) 0
LOH Size (B) 0
Monitor Lock Contention Count / sec 0
Number of Active Timers 1
ThreadPool Completed Work Items / sec 10
ThreadPool Queue Length 0
ThreadPool Threads Count 1
Working Set (MB) 83
Zaměření na tento řádek:
GC Heap Size (MB) 4
Můžete vidět, že spravovaná paměť haldy je 4 MB hned po spuštění.
Teď přejděte na adresu URL https://localhost:5001/api/diagscenario/memleak/20000.
Všimněte si, že využití paměti se zvýšilo na 30 MB.
GC Heap Size (MB) 30
Sledováním využití paměti můžete bezpečně říci, že paměť roste nebo nevracejí. Dalším krokem je shromáždit správná data pro analýzu paměti.
Generování výpisu paměti
Při analýze možných nevracení paměti potřebujete přístup k haldě paměti aplikace, abyste mohli analyzovat obsah paměti. Když se podíváte na vztahy mezi objekty, vytvoříte teorie o tom, proč není paměť uvolněna. Běžným zdrojem diagnostických dat je výpis paměti ve Windows nebo ekvivalentní výpis paměti v Linuxu. K vygenerování výpisu paměti aplikace .NET můžete použít nástroj dotnet-dump .
Spuštěním následujícího příkazu pomocí ukázkového cíle ladění vygenerujte výpis jádra Linuxu:
dotnet-dump collect -p 4807
Výsledkem je výpis paměti jádra umístěný ve stejné složce.
Writing minidump with heap to ./core_20190430_185145
Complete
Poznámka:
Pro porovnání v průběhu času nechte původní proces běžet i po shromáždění prvního výpisu a stejným způsobem shromážděte druhý výpis. Pak byste během časového období měli dva výpisy paměti, které můžete porovnat a zjistit, kde se využití paměti zvětšuje.
Restartování neúspěšného procesu
Po shromáždění výpisu paměti byste měli mít dostatek informací k diagnostice neúspěšného procesu. Pokud je proces selhání spuštěný na produkčním serveru, je teď ideální doba pro krátkodobou nápravu restartováním procesu.
V tomto kurzu jste teď hotovi s cílem ukázkového ladění a můžete ho zavřít. Přejděte do terminálu, který spustil server, a stiskněte Kombinaci kláves Ctrl+C.
Analýza výpisu paměti jádra
Teď, když máte vygenerovaný výpis paměti jádra, použijte nástroj dotnet-dump k analýze výpisu paměti:
dotnet-dump analyze core_20190430_185145
Kde core_20190430_185145 je název výpisu jádra, který chcete analyzovat.
Poznámka:
Pokud se zobrazí chyba s upozorněním, že libdl.so nelze najít, možná budete muset nainstalovat balíček libc6-dev . Další informace najdete v tématu Požadavky pro .NET v Linuxu.
Zobrazí se výzva, kde můžete zadat příkazy SOS . První věc, na kterou se chcete podívat, je obvykle celkový stav spravované haldy:
> dumpheap -stat
Statistics:
MT Count TotalSize Class Name
...
00007f6c1eeefba8 576 59904 System.Reflection.RuntimeMethodInfo
00007f6c1dc021c8 1749 95696 System.SByte[]
00000000008c9db0 3847 116080 Free
00007f6c1e784a18 175 128640 System.Char[]
00007f6c1dbf5510 217 133504 System.Object[]
00007f6c1dc014c0 467 416464 System.Byte[]
00007f6c21625038 6 4063376 testwebapi.Controllers.Customer[]
00007f6c20a67498 200000 4800000 testwebapi.Controllers.Customer
00007f6c1dc00f90 206770 19494060 System.String
Total 428516 objects
Tady vidíte, že většina objektů je buď String nebo Customer objektů.
Příkaz můžete znovu použít dumpheap s tabulkou metod (MT), abyste získali seznam všech String instancí:
> dumpheap -mt 00007f6c1dc00f90
Address MT Size
...
00007f6ad09421f8 00007faddaa50f90 94
...
00007f6ad0965b20 00007f6c1dc00f90 80
00007f6ad0965c10 00007f6c1dc00f90 80
00007f6ad0965d00 00007f6c1dc00f90 80
00007f6ad0965df0 00007f6c1dc00f90 80
00007f6ad0965ee0 00007f6c1dc00f90 80
Statistics:
MT Count TotalSize Class Name
00007f6c1dc00f90 206770 19494060 System.String
Total 206770 objects
Teď můžete pomocí gcroot příkazu v System.String instanci zjistit, jak a proč je objekt root:
> gcroot 00007f6ad09421f8
Thread 3f68:
00007F6795BB58A0 00007F6C1D7D0745 System.Diagnostics.Tracing.CounterGroup.PollForValues() [/_/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Diagnostics/Tracing/CounterGroup.cs @ 260]
rbx: (interior)
-> 00007F6BDFFFF038 System.Object[]
-> 00007F69D0033570 testwebapi.Controllers.Processor
-> 00007F69D0033588 testwebapi.Controllers.CustomerCache
-> 00007F69D00335A0 System.Collections.Generic.List`1[[testwebapi.Controllers.Customer, DiagnosticScenarios]]
-> 00007F6C000148A0 testwebapi.Controllers.Customer[]
-> 00007F6AD0942258 testwebapi.Controllers.Customer
-> 00007F6AD09421F8 System.String
HandleTable:
00007F6C98BB15F8 (pinned handle)
-> 00007F6BDFFFF038 System.Object[]
-> 00007F69D0033570 testwebapi.Controllers.Processor
-> 00007F69D0033588 testwebapi.Controllers.CustomerCache
-> 00007F69D00335A0 System.Collections.Generic.List`1[[testwebapi.Controllers.Customer, DiagnosticScenarios]]
-> 00007F6C000148A0 testwebapi.Controllers.Customer[]
-> 00007F6AD0942258 testwebapi.Controllers.Customer
-> 00007F6AD09421F8 System.String
Found 2 roots.
Vidíte, že String objekt je přímo uchovávaný objektem Customer a nepřímo ho CustomerCache drží objekt.
Můžete pokračovat v odhazování objektů, abyste viděli, že většina String objektů dodržuje podobný vzor. V tomto okamžiku šetření poskytlo dostatečné informace k identifikaci původní příčiny v kódu.
Tento obecný postup umožňuje identifikovat zdroj hlavních nevracení paměti.
Vyčištění prostředků
V tomto kurzu jste spustili ukázkový webový server. Tento server by měl být vypnutý, jak je vysvětleno v části Restartování neúspěšného procesu .
Můžete také odstranit vytvořený soubor s výpisem paměti.
Viz také
- dotnet-trace to list processes
- dotnet-counters to check managed memory usage
- dotnet-dump ke shromažďování a analýze souboru s výpisem paměti
- dotnet/diagnostics
- Ladění nevrácené paměti pomocí sady Visual Studio
