Наше приложение постоянно выделяет массивы для больших объемов данных (скажем, от десятков до сотен мегабайт), которые живут в течение короткого промежутка времени, а затем отбрасываются.

Наивно выполненное это может привести к фрагментации кучи больших объектов, что в конечном итоге приведет к аварийному завершению работы приложения с OutOfMemoryException, несмотря на то, что размер текущих активных объектов не является чрезмерным.

Один способ, которым мы успешно справились с этим в прошлом, состоит в том, чтобы разбить массивы так, чтобы они не попадали в LOH, идея состоит в том, чтобы избежать фрагментации, позволяя сжатию памяти сборщиком мусора.

Наше последнее приложение обрабатывает больше данных, чем раньше, и очень часто передает эти сериализованные данные между надстройками, размещенными в отдельных доменах приложений или в отдельных процессах. Мы применили тот же подход, что и раньше, гарантируя, что наша память всегда была разбита на части и очень осторожны, чтобы избежать выделения больших кучи объектов.

Однако у нас есть одна надстройка, которая должна быть размещена во внешнем 32-битном процессе (поскольку наше основное приложение является 64-битным, а надстройка должна использовать 32-битную библиотеку). При особенно большой нагрузке, когда большое количество блоков памяти SOH быстро выделяется и отбрасывается вскоре после этого, даже нашего подхода к фрагментации недостаточно для сохранения нашей 32-битной надстройки, и она завершается с ошибкой OutOfMemoryException.

Использование WinDbg в момент возникновения исключения OutOfMemoryException,!heapstat -inclUnrooted показывает это:

Heap             Gen0         Gen1         Gen2          LOH
Heap0           24612      4166452    228499692      9757136

Free space:                                                 Percentage
Heap0              12           12      4636044        12848SOH:  1% LOH:  0%

Unrooted objects:                                           Percentage
Heap0              72            0         5488            0SOH:  0% LOH:  0%

!dumpheap -stat показать это:

-- SNIP --

79b56c28     3085       435356 System.Object[]
79b8ebd4        1      1048592 System.UInt16[]
79b9f9ac    26880      1301812 System.String
002f7a60       34      4648916      Free
79ba4944     6128     87366192 System.Byte[]
79b8ef28    17195    145981324 System.Double[]
Total 97166 objects
Fragmented blocks larger than 0.5 MB:
    Addr     Size      Followed by
18c91000    3.7MB         19042c7c System.Threading.OverlappedData

Они говорят мне, что использование нашей памяти не является чрезмерным, и наша куча больших объектов очень мала, как и ожидалось (поэтому мы определенно не имеем дело с фрагментацией кучи больших объектов здесь).

Тем не мение,!eeheap -gc показывает это:

Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x7452b504
generation 1 starts at 0x741321d0
generation 2 starts at 0x01f91000
ephemeral segment allocation context: none
 segment     begin allocated  size
01f90000  01f91000  02c578d0  0xcc68d0(13396176)
3cb10000  3cb11000  3d5228b0  0xa118b0(10557616)
3ece0000  3ece1000  3fc2ef48  0xf4df48(16047944)
3db10000  3db11000  3e8fc8f8  0xdeb8f8(14596344)
42e20000  42e21000  4393e1f8  0xb1d1f8(11653624)
18c90000  18c91000  19c53210  0xfc2210(16523792)
14c90000  14c91000  15c85c78  0xff4c78(16731256)
15c90000  15c91000  168b2870  0xc21870(12720240)
16c90000  16c91000  17690744  0x9ff744(10483524)
5c0c0000  5c0c1000  5d05381c  0xf9281c(16328732)
69c80000  69c81000  6a88bc88  0xc0ac88(12627080)
6b2d0000  6b2d1000  6b83e8a0  0x56d8a0(5691552)
6c2d0000  6c2d1000  6d0f2608  0xe21608(14816776)
6d2d0000  6d2d1000  6defc67c  0xc2b67c(12760700)
6e2d0000  6e2d1000  6ee7f304  0xbae304(12247812)
70000000  70001000  70bfb41c  0xbfa41c(12559388)
71ca0000  71ca1000  72893440  0xbf2440(12526656)
73b40000  73b41000  74531528  0x9f0528(10421544)
Large object heap starts at 0x02f91000
 segment     begin allocated  size
02f90000  02f91000  038df1d0  0x94e1d0(9757136)
Total Size:              Size: 0xe737614 (242447892) bytes.
------------------------------
GC Heap Size:            Size: 0xe737614 (242447892) bytes.

Здесь меня поразило то, что наш последний сегмент кучи SOH начинается с 0x73b41000, что соответствует пределу доступной памяти в нашей 32-битной надстройке.

Поэтому, если я правильно читаю, наша проблема в том, что наша виртуальная память фрагментирована с управляемыми сегментами кучи.

Я думаю, мои вопросы здесь будут:

Is my analysis correct? Is our approach to avoiding LOH fragmentation using chunking reasonable? Is there a good strategy to avoid the memory fragmentation we now appear to be seeing?

Самый очевидный ответ, который я могу придумать, - это объединение и повторное использование фрагментов памяти. Это потенциально выполнимо, но я бы предпочел этого избегать, так как это требует от нас эффективного управления этой частью нашей памяти.