.NET Core 托管堆内存泄露/CPU异常的常见思路

常见的思路

1. 内存泄露
   
   托管内存暴涨大多数原因都是因为对象被GC Root(stack,gchandle,finalizequeue)持有，所以一直无法释放，所以观察的重点都在对象的可疑GC Root 上
2. CPU高
   
   CPU占用率高是由线程抬起来，因此观察线程当时在做什么，调用堆栈上的方法执行了多久是重点。大多数情况下，CPU高都是由于代码使用不当，导致Full GC ,GC操作中标记-清除-压缩步骤又属于CPU密集型，高频次的GC无疑会大幅度提高CPU使用率。

观察哪个线程触发了FullGC，GC原因是什么是重点

1. 程序卡死
   
   程序卡死大多数出现在C/S中，重点观察主线程(UI线程)在干什么往往能快速定位问题。
   
   B/S程序大概率是因为线程池耗尽，重点观察线程池队列，以及线程堆栈为什么消费慢。
2. 程序崩溃
   
   程序崩溃，往往是与非托管资源打交道的过程中发生了异常。此类问题很难定位,因为崩溃早已发生，只是你倒霉刚好戳破了而已。dump 只是一个快照，无法追踪曾经发生了什么事。
   
   所以最好是能复现，使用Application Verifier等hook工具来找到第一现场。

如果无法复现，建议摇人。

此类场景如果前置知识储备不足，等自己能解决的时候，你问问你老板愿意等吗？

https://github.com/ctripxchuang/dotnetfly

常见的工具

Dump抓取

Procdump、Process Explorer和WinDbg都是Windows系统下常用的工具，它们在抓取进程转储（Dump）文件方面各有特点

Procdump

• 概述
  
  Procdump是Sysinternals Suite工具集中的一个命令行实用程序，由微软开发。它主要用于在特定条件下自动捕获进程的内存转储文件，常用于分析应用程序崩溃、内存泄漏等问题。
• Dump抓取方式
  • 基于CPU使用率触发：可以设置当进程的CPU使用率超过指定阈值并持续一定时间时，自动生成Dump文件。例如，以下命令表示当notepad.exe进程的CPU使用率连续5秒超过50%时，生成Dump文件：

procdump -c 50 -s 5 notepad.exe

基于异常触发：可以指定当进程遇到特定异常（如未处理的异常）时生成Dump文件。例如，以下命令表示当calc.exe进程遇到未处理的异常时，生成Dump文件：

procdump -e 1 calc.exe

手动触发：直接指定进程名称或进程ID，手动生成Dump文件。例如，以下命令会立即为explorer.exe进程生成Dump文件：

procdump explorer.exe

• 特点
  • 轻量级且易于使用，适合在生产环境中自动化抓取Dump文件。
  • 支持多种触发条件，可灵活配置。

Process Explorer/任务管理器

• 概述
  
  Process Explorer也是Sysinternals Suite中的一款工具，它是一个功能强大的进程管理和监控工具，提供了直观的图形化界面，可以实时查看系统中所有进程的详细信息，包括内存使用、线程、句柄等，同时也支持抓取进程的Dump文件。
• Dump抓取方式
  • 在Process Explorer的进程列表中，找到需要抓取Dump文件的进程，右键单击该进程。
  • 在弹出的菜单中，选择“Create Dump File”选项。
  • 可以选择生成完整的Dump文件（Full Dump）或小型Dump文件（Mini Dump），然后指定Dump文件的保存路径。
• 特点
  • 图形化界面操作，简单直观，适合不熟悉命令行的用户。
  • 可以在查看进程详细信息的同时方便地抓取Dump文件。

WinDbg

• 概述
  
  WinDbg是微软提供的一款强大的调试工具，可用于调试各种类型的应用程序，包括原生程序、托管程序和内核模式程序。它可以在调试过程中手动或自动抓取进程的Dump文件。
• Dump抓取方式<dump文件路径>
  • 手动抓取：在WinDbg中附加到目标进程后，可以使用以下命令手动生成Dump文件：

.dump /ma <dump文件路径>

其中，/ma表示生成完整的Dump文件，<dump文件路径>是指定的Dump文件保存路径。

- 自动抓取：可以在WinDbg中设置断点或异常处理规则，当满足特定条件时自动生成Dump文件。例如，设置当进程遇到未处理的异常时生成Dump文件：

sxe ld:clr; g; .dump /ma <dump文件路径>

该命令表示当加载clr.dll时设置异常断点，继续执行程序，当遇到未处理的异常时生成完整的Dump文件。

• 特点
  • 功能强大，支持对Dump文件进行深入分析和调试。
  • 适合专业的开发人员和调试工程师处理复杂的问题。

省流版

首选Procdump，抓dump得靠自动化，手动抓可能时机不对了。

Dump分析

DotMemory、Visual Studio和WinDbg都是在软件开发过程中用于分析内存转储（Dump）文件的常用工具，它们各有特点和适用场景，以下为你详细介绍：

DotMemory

• 概述
  
  DotMemory是JetBrains开发的一款专门用于.NET应用程序内存分析的工具。它提供了直观的图形化界面，使得开发者可以方便地对.NET程序的内存使用情况进行深入分析。
• 主要功能
  • 实时内存分析：可以在应用程序运行时实时监控内存使用情况，显示对象的创建、销毁过程，帮助开发者及时发现内存泄漏和不合理的内存使用模式。
  • 快照比较：支持对不同时间点的内存快照进行比较，清晰地展示哪些对象被创建、哪些被销毁以及对象数量和大小的变化，有助于定位内存增长的根源。
  • 对象引用分析：能够分析对象之间的引用关系，通过引用图直观地展示对象的依赖关系，方便找出可能导致内存泄漏的引用链。
  • 内存分配分析：可以跟踪对象的分配位置，找出哪些代码行创建了大量的对象，从而优化内存分配。
• 适用场景
  
  适合.NET开发人员在开发和测试阶段对应用程序进行内存分析，快速定位和解决内存相关的问题，如内存泄漏、过度分配等。
  
  

Visual Studio

• 概述
  
  Visual Studio是微软开发的一款集成开发环境（IDE），它不仅提供了强大的代码编辑、编译和调试功能，还内置了内存分析工具，可用于分析内存转储文件。
• 主要功能
  • 集成式调试：可以在调试过程中直接查看应用程序的内存使用情况，设置断点，检查变量和对象的状态，方便进行实时调试和内存分析。
  • 内存诊断工具：提供了内存诊断工具窗口，能够生成内存快照，分析对象的数量、大小和生命周期，支持对不同快照进行比较，找出内存变化的原因。
  • 调用堆栈分析：结合调试信息，能够查看对象分配时的调用堆栈，帮助开发者定位内存分配的源头代码。
  • 性能分析：可以与其他性能分析工具（如CPU使用率分析、线程分析等）结合使用，全面评估应用程序的性能。
• 适用场景
  
  对于.NET和其他微软技术栈的开发人员来说，Visual Studio是一个一站式的开发和调试平台，在开发过程中可以方便地进行内存分析，无需额外安装其他工具。
  
  

WinDbg

• 概述
  
  WinDbg是微软提供的一款强大的调试工具，可用于调试各种类型的应用程序，包括原生程序、托管程序和内核模式程序，也可以对内存转储文件进行深入分析。
• 主要功能
  • 低级别调试：可以对程序进行底层调试，查看汇编代码、寄存器状态和内存布局，适用于分析复杂的内存问题和系统级故障。
  • 脚本支持：支持使用脚本语言（如Python、JavaScript等）编写自定义调试脚本，扩展调试功能，实现自动化调试和分析。
  • SOS扩展：对于.NET程序，WinDbg可以加载SOS（Son of Strike）扩展，提供丰富的.NET调试命令，如查看对象信息、调用栈、线程状态等，帮助分析.NET程序的内存问题。
  • 跨平台调试：可以调试不同平台（如Windows、Linux等）上的应用程序，适用于跨平台开发和调试场景。
• 适用场景
  
  适合专业的开发人员和调试工程师处理复杂的内存问题、系统级故障和跨平台调试场景，需要一定的调试经验和专业知识。

PerfView

见下一个段落，不再赘述。

省流版

简单来说，DotMemory适合观察内存分配，图形化界面，简单易用。

Visual Studio是简化版的windbg+图形化，

PerfView 对于对比两个dump的差异非常友好，

Windbg是万能的，文本界面，交互不友好，需要付出学习成本。

常见监控工具

PerfView

• 概述
  
  PerfView 是由微软开发的一款免费、轻量级且功能强大的性能分析工具，主要用于对 .NET 应用程序以及 Windows 系统进行性能分析。它能够收集多种性能相关的数据，帮助开发者深入了解应用程序在运行时的行为，找出性能瓶颈。
• 主要功能
  • 事件收集：可以收集大量的系统和应用程序事件，如 CPU 使用率、内存分配、垃圾回收、线程调度等。
  • 数据可视化：将收集到的数据以直观的图表和表格形式展示，方便开发者分析。例如，通过火焰图可以清晰地看到 CPU 时间的分配情况。
  • 问题诊断：帮助开发者诊断各种性能问题，如高 CPU 使用率、内存泄漏、线程阻塞等。
• 使用场景
  
  在开发和调试 .NET 应用程序时，使用 PerfView 可以快速定位性能问题，优化应用程序的性能。例如，分析某个 Web 应用程序响应缓慢的原因，通过 PerfView 收集性能数据，找出耗时较长的操作。
  
  

https://ke.segmentfault.com/course/1650000041122988/section/1500000041123017

https://www.cnblogs.com/huangxincheng/category/2201783.html