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

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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 mybiglist = new List();

        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);
            }
        }
    }
}


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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


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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 mybiglist 的 List 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


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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：

	
		trueServerGarbageCollection>
		ExeOutputType>
		net6.0TargetFramework>
		enableImplicitUsings>
		enableNullable>
		AnyCPU;x86Platforms>
	PropertyGroup>
Project>


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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
 }
 }


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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。