本文适用于: ✔️ .NET Core 3.1 SDK 及更高版本
当应用引用不再需要执行所需任务的对象时,可能会发生内存泄漏。 引用上述对象会使垃圾回收器无法回收所使用的内存,这通常会导致性能降低,并可能最终引发 OutOfMemoryException。
本教程演示如何使用 .NET 诊断 CLI 工具分析 .NET Core 应用中的内存泄漏。 如果所在的操作系统是 Windows,则可以使用 Visual Studio 的内存诊断工具调试内存泄漏。
本教程使用一个示例应用程序,它设计为有意泄漏内存。 本示例作为练习提供。 还可以分析无意中泄漏内存的应用程序。
在本教程中,你将:
使用 dotnet-counters 检查托管内存的使用情况。
生成转储文件。
使用转储文件分析内存使用情况。
先决条件
本教程使用:
.NET Core 3.1 SDK 或更高版本。
dotnet-counters 检查托管内存的使用情况。
dotnet-dump 收集和分析转储文件。
要诊断的示例调试目标应用。
本教程假设已安装示例和工具并可供使用。
检查托管内存的使用情况
在开始收集诊断数据以帮助分析本案例的根本原因时,需要确保实际看到的是内存泄漏(内存增加)。 可以使用 dotnet-counters 工具进行确认。
打开控制台窗口并导航到下载并解压缩示例调试目标的目录。 运行目标:
dotnet run
在单独的控制台中,找到处理 ID:
dotnet-counters ps
输出应如下所示:
4807 DiagnosticScena /home/user/git/samples/core/diagnostics/DiagnosticScenarios/bin/Debug/netcoreapp3.0/DiagnosticScenarios
现使用 dotnet-counters 工具检查托管内存的使用情况。 --refresh-interval 指定两次刷新之间的秒数:
dotnet-counters monitor --refresh-interval 1 -p 4807
实时输出应如下所示:
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
重点介绍此行:
GC Heap Size (MB) 4
启动后,可以看到托管堆内存为 4 MB。
现在,点击 URL https://localhost:5001/api/diagscenario/memleak/20000。
请注意,内存使用量已增加到 30 MB。
GC Heap Size (MB) 30
通过监视内存使用情况,可以确定内存正在增长或泄漏。 下一步是收集内存分析的适当数据。
生成内存转储
分析可能的内存泄漏时,需要访问应用的内存堆。 然后可以分析内存内容。 查看对象之间的关系,可以创建理论说明内存未释放的原因。 常见的诊断数据源是 Windows 上的内存转储或 Linux 上的等效核心转储。 若要生成 .NET Core 应用程序转储,可使用 dotnet-dump 工具。
使用之前启动的示例调试目标,运行以下命令以生成 Linux 核心转储:
dotnet-dump collect -p 4807
结果是位于同一文件夹中的核心转储。
Writing minidump with heap to ./core_20190430_185145
Complete
重新启动失败的进程
收集转储后,你应该有足够的信息来诊断失败的进程。 如果失败的进程在生产服务器上运行,现在是通过重新启动进程进行短期修正的理想时机。
在本教程中,你已经完成了示例调试目标,现在可以将其关闭。 导航到启动服务器的终端并按 Ctrl+C。
分析核心转储
生成核心转储后,请使用 dotnet-dump 工具分析转储:
dotnet-dump analyze core_20190430_185145
其中 core_20190430_185145 是要分析的核心转储的名称。
备注
如果你看到报错“找不到 libdl.so ”,则可能需要安装 libc6-dev 包。 有关详细信息,请参阅 Linux 上 .NET Core 的先决条件。
此时会显示一个提示,可在其中输入 SOS 命令。 通常,首先要查看的是托管堆的整体状态:
> 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
可在此处看到大多数对象是 String 或 Customer 对象。
可以使用方法表 (MT) 再次使用 dumpheap 命令来获取所有 String 实例的列表:
> dumpheap -mt 00007faddaa50f90
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
现在可以对 System.String 实例使用 gcroot 命令,以查看对象的根方式和原因。 请耐心等待,因为对于 30 MB 的堆,此命令需要几分钟的时间:
> gcroot -all 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.
可以看到 String 由 Customer 对象直接保存,并由 CustomerCache 对象间接保存。
可以继续转储对象,以查看大多数 String 对象是否遵循类似的模式。 此时,调查会提供足够的信息来确定代码中的根本原因。
可通过此常规过程确定主要内存泄漏源。
清理资源
在本教程中,你已启动一个示例 Web 服务器。 此服务器应已关闭,如重新启动失败的进程部分所述。
还可以删除已创建的转储文件。
请参阅
用于列出进程的 dotnet-trace
用于检查托管内存使用情况的 dotnet-counters
用于收集和分析转储文件的 dotnet-dump
dotnet/diagnostics
使用 Visual Studio 调试内存泄漏
后续步骤
调试 .NET Core 中的高 CPU