記一次排查線上程式記憶體的忽高忽低，又是大集合惹禍了

一：背景

1. 講故事

昨天繼續還技術債，優化一輪后的程式拉到線上后記憶體繼續忽高忽低，低的時候20G，高的時候30G，過了一會又下降了幾個G，毫無疑問，程式中有什么集合或者什么操作占用了大量記憶體，所以準備在28，29G的時候抓dump分析分析，

二：解決思路

從快照中找問題就像看病一樣，根據病象推測，都有一套經驗可循，

1. 把托管堆中>10M的物件找出來

通常應對大集合從托管堆入手最簡單，看哪個型別占用空間大，基本就是它出問題了，為了避免把所有型別都打出來,這里設定一下過濾，把小于10M都踢掉， 可以用 !dumpheap -stat -min 10240，把敏感物件脫敏掉，

0:000> !dumpheap -stat -min 10240
Statistics:
              MT    Count    TotalSize Class Name
00007ffe094e6fc0        4       523776 System.Object[]
00007ffe094e6948        6      7179822 System.String
00007ffe0780da08       33     46514160 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Int32, mscorlib],[System.Collections.Generic.HashSet`1[[System.Int32, mscorlib]], System.Core]][]
00007ffe09f95f40      250    188739344 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Int32, mscorlib],[System.Int32, mscorlib]][]
00007ffe094ec988       18    540828823 System.Byte[]
00007ffe07802da8     1620    622578672 System.Linq.Set`1+Slot[[System.Int32, mscorlib]][]
000001bc0452e600     1389   1038494910      Free
00007ffe094baf50       68   1128274800 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]][]
00007ffe094e9220     2224   1513951832 System.Int32[]
00007ffe07819df8     2232   1668042480 System.Collections.Generic.HashSet`1+Slot[[System.Int32, mscorlib]][]
00007ffe094c8510      226   1672164568 System.Int64[]
00007ffdab8676e8     1137   1901228880 System.Collections.Generic.HashSet`1+Slot[[System.Int64, mscorlib]][]
00007ffdab89b3b0      136   1986723840 System.Linq.Set`1+Slot[[System.Int64, mscorlib]][]
Total 13321 objects

2. 找出堆中可疑的物件

因為程式啟動后作為記憶體資料庫，所以有包含指定類的大集合物件很正常，倒數第7行有一個Dictionary<int,Datetime> 占用空間挺大的，1128274800/1024/1024=1G，這個貌似不是基礎資料，應該是中間變數，方法表地址為00007ffe094baf50, 通過它可以找到這68個集合的記憶體地址，

0:028> !dumpheap -mt 00007ffe094baf50
         Address               MT     Size   
000001c2f262a708 00007ffe094baf50 69438000     
000001c1bb8e1020 00007ffe094baf50 16147872     
000001c1bce04760 00007ffe094baf50 33486336     
000001c37e8f1020 00007ffe094baf50 143987328     
000001c44e8f1020 00007ffe094baf50 287974800    
000001c3c419b268 00007ffe094baf50 16147872   
000001c3f6b9ac28 00007ffe094baf50 16147872     
000001c467336fa0 00007ffe094baf50 33486336     
000001c46f3fa760 00007ffe094baf50 69438000   
000001c489df3668 00007ffe094baf50 16147872     
000001c494166828 00007ffe094baf50 33486336     
000001c4a68f1020 00007ffe094baf50 69438000  
000001c4d4c5c290 00007ffe094baf50 16147872     
000001c4da8f1058 00007ffe094baf50 33486336     
000001c4de8f1020 00007ffe094baf50 69438000
000001c5028f1058 00007ffe094baf50 33486336     
000001c5068f1020 00007ffe094baf50 33486336
...

下一步挑幾個大的 Dictionary 看看，比如這一行： 000001c44e8f1020 00007ffe094baf50 287974800，計算一下size：279M，

3. 尋找集合所在的代碼塊

字典占用279M我是知道了，但怎么知道這個字典是在哪一個代碼塊呢？ 要尋找答案也容易，通過!gcroot 找到它的參考根，通過參考鏈就可以找到它的代碼區塊，簡直不要太實用，??????，

0:000> !gcroot 000001c4de8f1020 
Thread 2da8:
    00000017f4c7e5d0 00007ffdab758ca1 xxxx.xxxx.xxxx.GetFlowAwayCustomer(Int32, System.String, System.Collections.Generic.Dictionary`2<System.String,System.Collections.Generic.List`1<xxxx>>)
        rbp-238: 00000017f4c7e628
            ->  000001c3d5c1bdf0 System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.String, mscorlib],[System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]], mscorlib]]
            ->  000001c3d8de7d10 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.String, mscorlib],[System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]], mscorlib]][]
            ->  000001c3d8d58630 System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]]
            ->  000001c4de8f1020 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]][]

從上面參考鏈可以看到三點資訊：

<1> 當前字典在 2da8 執行緒上

<2> 字典在 GetFlowAwayCustomer 方法中，大概可以看出是計算流失客戶的，

<3> 呼叫鏈頂部是最大的集合 Dictionary<string,Ditionary<int,DateTime>> ，address：000001c3d5c1bdf0

4. 尋找更多資訊

<1> 挖字典內容

有了最大的字典，我們來看看最大字典Dictionary<string,Ditionary<int,DateTime>> 占用的記憶體大小，

0:000> !objsize 000001c3d5c1bdf0 
sizeof(000001c3d5c1bdf0) = 340008256 (0x14441d40) bytes (System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.String, mscorlib],[System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]], mscorlib]])

根據sizeof(000001c3d5c1bdf0) = 340008256 (0x14441d40) bytes 計算一下：324M，尼瑪，這都是其中一個字典，難怪記憶體忽高忽低，現在大家肯定特別想知道里面有啥東西，可以用 da -> !do 去內部集合看一下，

0:000> !da -length 1 -start 1 -details 000001c3d8de7d10
Name:        System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.String, mscorlib],[System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]], mscorlib]][]
MethodTable: 00007ffdab940650
EEClass:     00007ffdab9405b8
Size:        192(0xc0) bytes
Array:       Rank 1, Number of elements 7, Type VALUETYPE
Element Methodtable: 00007ffdab940520
[1] 000001c3d8de7d38
    Name:        System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.String, mscorlib],[System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]], mscorlib]]
    MethodTable: 00007ffdab940520
    EEClass:     00007ffe08e92920
    Size:        40(0x28) bytes
    File:        C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_64\mscorlib\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\mscorlib.dll
    Fields:
                      MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name
        00007ffe094e9288  4003474       10             System.Int32      1     instance             58671583     hashCode
        00007ffe094e9288  4003475       14             System.Int32      1     instance                   -1     next
        00007ffe094ebf10  4003476        0           System.__Canon      0     instance     000001c2cec43610     key
        00007ffe094ebf10  4003477        8           System.__Canon      0     instance     000001c3d7b45370     value
0:000> !do 000001c3d7b45370     
Name:        System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]]
MethodTable: 00007ffe094b9ec8
EEClass:     00007ffe08e9d528
Size:        80(0x50) bytes
File:        C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_64\mscorlib\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\mscorlib.dll
Fields:
              MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name
00007ffe094e9220  4001858        8       System.Int32[]  0 instance 000001c46e8f1020 buckets
00007ffe094baf50  4001859       10 ...ime, mscorlib]][]  0 instance 000001c46f3fa760 entries
00007ffe094e9288  400185a       38         System.Int32  1 instance          2512598 count
00007ffe094e9288  400185b       3c         System.Int32  1 instance          3194430 version
00007ffe094e9288  400185c       40         System.Int32  1 instance               -1 freeList
00007ffe094e9288  400185d       44         System.Int32  1 instance                0 freeCount
00007ffe094dabb8  400185e       18 ...Int32, mscorlib]]  0 instance 000001bc06272ab8 comparer
00007ffe0a0463e0  400185f       20 ...eTime, mscorlib]]  0 instance 0000000000000000 keys
00007ffe0a046258  4001860       28 ...eTime, mscorlib]]  0 instance 0000000000000000 values
00007ffe094e6f28  4001861       30        System.Object  0 instance 0000000000000000 _syncRoot

可以看到大字典中7個元素，然后我挑了一個內嵌Dictionary，可以看到這個內嵌字典的count=251w，里面的details我就不輸出了，

<2> 挖執行緒堆疊

有了字典內容，大家繼續看一下此時這個執行緒 [2da8] 在做什么?

0:028> ~~[2da8]s
ntdll!NtWaitForSingleObject+0x14:
00007ffe`28646124 c3              ret
0:028> !clrstack 
OS Thread Id: 0x2da8 (28)
        Child SP               IP Call Site
00000017f4c7e388 00007ffe28646124 [HelperMethodFrame: 00000017f4c7e388] 
00000017f4c7e4f0 00007ffe09e48e52 System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]].Resize(Int32, Boolean)
00000017f4c7e560 00007ffe09316c65 System.Collections.Generic.Dictionary`2[[System.Int32, mscorlib],[System.DateTime, mscorlib]].Insert(Int32, System.DateTime, Boolean)

我靠，這個集合正在做擴容，，，大家應該知道，有擴容就有虛占記憶體，

三： 總結

到這里肯定有人問，找出大集合了，解決方案是什么？ 因為是昨天才發現的，何況代碼不是我寫的，你問我哈？？？ 準備從兩方面入口, 業務邏輯上優化 ? 定制化集合(HashSet,Dictionary),畢竟這兩個集合虛占記憶體太可怕了，下一篇我們來分析一下他們的擴容機制，

如您有更多問題與我互動，掃描下方進來吧~

標籤：C#

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