了解 .NET GC 和 OutOfMemory 异常答案

【问题标题】：Understanding .NET GC and OutOfMemory Exceptions了解 .NET GC 和 OutOfMemory 异常
【发布时间】：2023-04-03 02:35:02
【问题描述】：

我正在对 .NET 2.0 Windows 服务应用程序中的 OutOfMemory 异常进行故障排除。为了更好地理解这个问题，我首先编写了一个简单的 .NET WinForm 测试应用程序，该应用程序通过构建一个 ArrayList 直到引发 OOM 异常来生成 OOM 异常。异常被捕获并记录下来，我可以单击表单按钮再次运行 OOME。我发现奇怪的是在第 4 次运行时，下一次 OOME 之前消耗的内存量大约是一半。每次运行时，下面列出的结果都是一致的。 Eyeballing TaskManager 也确认了该行为。不幸的是，Perfmon 在试图获得更好的统计数据时冻结了。有人可以解释为什么 3 次运行后内存限制会降低吗？我对GC的理解相当肤浅。您还可以看到我在再运行几次后运行了 GC.Collect()，但它对降低限制没有帮助。

更新：我还发现对于每个数组列表项使用 const 字符串与使用新对象有很大不同。代码很简单：

const string TEST_TEXT = "xxxxxxxxxx";
ArrayList list = new ArrayList();
while (true)
{
    list.Add(TEST_TEXT);
}

开始循环：内存 10,350,592

抛出 OOM 异常
数组大小：134,217,728

结束循环：内存550,408,192

开始循环：内存 550,731,776

抛出 OOM 异常
数组大小：134,217,728

结束循环：内存 551,682,048

开始循环：内存 551,813,120

抛出 OOM 异常
数组大小：134,217,728

结束循环：内存 551,772,160

开始循环：内存 551,903,232

抛出 OOM 异常
数组大小：67,108,864

结束循环：内存282,869,760

开始循环：内存 283,004,928

抛出 OOM 异常
数组大小：67,108,864

结束循环：内存 282,910,720

GC.Collect 手动触发

开始循环：内存14,245,888

抛出 OOM 异常
数组大小：67,108,864

结束循环：内存283,344,896

【问题讨论】：

你的测试程序到底做了什么？它是如何“构建数组”的？
请发布您的代码。
参见上面的代码示例。
这样的字符串字面量是实习的。对 ArrayList 的每次添加只会创建对同一内存块的新引用（此外，ArrayList 在 .Net 2.0 及更高版本中是邪恶的：不要使用它）。
只是好奇为什么 ArrayList 在 2.0+ 中被认为是邪恶的。与使用通用等效项相比？

标签： .net garbage-collection out-of-memory

【解决方案1】：

以下几点综合起来，希望能为您提供足够的信息来回答您的问题：

不管它的名字，OutOfMemory exceptions are just as likely to mean you are out of Address Space as physical RAM.
GC.Collect 不收集所有未完成的 RAM。 .Net 中的垃圾收集是非确定性的，这意味着无法强制运行时清理所有 RAM。
.Net 中的垃圾收集器是代，这意味着当一个对象在收集中幸存下来时，它会向上移动到更高的代，从而使其更不可能被收集。
当您的 OutOfMemory 异常被抛出时，您的数组可能已经在几次收集尝试中幸存下来，或者甚至被移到了 LargeObjectHeap。
数组大小是固定的。要将新元素添加到数组中，您必须完全重新分配数组。（使用列表之类的结构可能会获得更好的测试结果）。

【讨论】：

【解决方案2】：

由于您正在构建数组，我假设您为每次运行构建一个大数组。如果是这种情况，它将存储在大对象堆中（因为它将> 85000 字节）。 LOH 不像分代堆那样压缩，因此您看到的大小下降可能是由于堆碎片造成的。

【讨论】：

现在几乎没有理由使用 ArrayList，但在这种情况下并没有什么不同，因为 ArrayList 在内部也使用数组。