Unikanie OutOfMemoryException podczas dużych, szybkich i częstych alokacji pamięci w C #
Nasza aplikacja stale przydziela tablice dla dużych ilości danych (powiedzmy dziesiątki do setek megabajtów), które żyją przez krótki okres czasu, zanim zostaną odrzucone.
Zrobione naiwnie może to spowodować dużą fragmentację sterty obiektów, powodując awarię aplikacji z wyjątkiem OutOfMemoryException, mimo że rozmiar aktualnie działających obiektów nie jest nadmierny.
Jednym ze sposobów, którym udało nam się w przeszłości zarządzać, jest podzielenie tablic na części, aby nie trafiły one do LOH. Pomysł polega na unikaniu fragmentacji przez umożliwienie kompaktowania pamięci przez garbage collector.
Nasza najnowsza aplikacja obsługuje więcej danych niż wcześniej i bardzo często przekazuje te dane szeregowe między dodatkami obsługiwanymi w oddzielnych domenach aplikacji lub oddzielnych procesach. Przyjęliśmy to samo podejście, co wcześniej, zapewniając, że nasza pamięć była zawsze podzielona na części i bardzo ostrożna, aby uniknąć przydziałów sterty dużych obiektów.
Mamy jednak jeden dodatek, który musi być hostowany w zewnętrznym procesie 32-bitowym (ponieważ nasza główna aplikacja jest 64-bitowa, a dodatek musi korzystać z 32-bitowej biblioteki). Przy szczególnie dużym obciążeniu, gdy wiele fragmentów pamięci SOH jest szybko przydzielanych i odrzucanych wkrótce po tym, nawet nasze podejście do dzielenia nie wystarczyło, aby zapisać nasz 32-bitowy dodatek i zawiesza się on z OutOfMemoryException.
Używając WinDbg w momencie wystąpienia OutOfMemoryException,!heapstat -inclUnrooted
pokazuje to:
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
Pokaż to:
-- 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
Mówią mi, że nasze użycie pamięci nie jest nadmierne, a nasza duża sterta obiektu jest bardzo mała, jak oczekiwano (więc zdecydowanie nie mamy tu do czynienia z dużą fragmentacją sterty obiektów).
Jednak,!eeheap -gc
pokazuje to:
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.
To, co mnie tu uderza, to to, że nasz końcowy segment sterty SOH zaczyna się od 0x73b41000, który jest dokładnie na granicy naszej dostępnej pamięci w naszym 32-bitowym dodatku.
Jeśli więc czytam to poprawnie, wydaje się, że naszym problemem jest to, że nasza pamięć wirtualna została podzielona na segmenty sterowanych stert.
Myślę, że moje pytania będą następujące:
Czy moja analiza jest poprawna?Czy nasze podejście do unikania fragmentacji LOH przy użyciu rąbania jest rozsądne?Czy istnieje dobra strategia pozwalająca uniknąć fragmentacji pamięci, którą obecnie wydaje się być widoczna?Najbardziej oczywistą odpowiedzią, jaką mogę sobie wyobrazić, jest gromadzenie i ponowne wykorzystywanie naszych fragmentów pamięci. Jest to potencjalnie możliwe, ale wolałbym tego uniknąć, ponieważ wymaga to efektywnego zarządzania tą częścią naszej pamięci.