c#线程内存使用

Question

我正在学习更多关于线程的知识，并使用以下代码创建了一个相当简单的 WPF 应用程序（x64 平台构建）

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();

        for (var i = 0; i <= 20000; i++)
        {
            Thread thread = new Thread(Test);
            thread.IsBackground = true;

            thread.Start();
        }
    }

    public void Test()
    {
        Thread.Sleep(20000);
    }
}

当我运行此代码时，进程在所有线程都在运行/休眠时占用大约 560MB 的 RAM。

完成后，进程使用率降至大约 125 MB 的 RAM。

我的问题是，当应用程序本身（没有线程示例）仅使用 30 MB 的 RAM 时，为什么此时进程使用 125 MB 的 RAM？

它是否使某些线程保持活动状态以供可能的重用/使用或发生其他事情？

编辑：

由于对如何改进此代码的一些建议，我想指出，我不是在寻求改进它的方法，而是要查明这种行为的原因。

编辑 2：

这与线程无关，但我尝试了一个在内存中有一个大的string 列表的案例，但它没有产生相同的结果。当 list 完全加载到内存中时，大约需要 1.3 GB 的内存，但在 list 设置为 NULL 并调用 GC.Collect() 后，内存使用率按预期下降到 30 MB。

代码：

public partial class MainWindow : Window
{
    List<string> stringArray = new List<string>();

    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();


        for (var i = 0; i <= 100000000; i++)
        {
            //Thread thread = new Thread(Test);
            //thread.IsBackground = false;

            //thread.Start();

            stringArray.Add("Some very long string to pump up the memory volume 2 reloaded");
        }

        stringArray = null;
        GC.Collect();
    }



}

Answer 1

每个线程使用的部分内存在线程完成时被释放。这就是当所有后台线程完成时内存消耗从 560 MB 下降到 125 MB 的原因。

剩余的内存分配在托管堆上，将被垃圾收集器释放。

当您的应用程序处于空闲状态时，不会分配新内存，因此不需要运行垃圾收集器。您在评论中提到使用GC.Collect() 强制GC 没有帮助，但请记住Thread 已实现终结器，因此它将在第一个集合中存活。您将不得不使用

GC.Collect();
GC.WaitForPendingFinalizers();
GC.Collect();

确保内存被释放。

这应该将内存使用量减少到启动线程之前的水平。

Answer 2

您正在运行一个 64 位应用程序，它只创建了很多线程。首先，重要的是要知道运行应用程序的 Debug 构建可能会产生与运行 Release 构建不同的结果，因为变量被人为地保存在内存中的时间超过了所需的时间。因此，它们不会被尽快收集。

垃圾收集器经过高度优化，将在以下情况下触发：

• Gen0 已完全分配（Gen0 的大小基于启发式方法，例如您的应用程序执行分配的速率等）；
• 可用内存即将耗尽；
• GC.Collect 被调用。

GC 没有像您想象的那样快速收集内存的原因是因为 GC 根本没有理由收集内存。如果您的应用程序将在 32 位平台上运行，它仍然有 1.5GB 的可用内存。在您的情况下，您正在运行一个 64 位应用程序：有足够的可用内存。但是，如果您正在运行具有更多内存分配的“真实”应用程序，您将得到不同的结果，并且可能会有更多的集合（因此工作集更小）。

最后，调用 GC.Collect 通常是不必要的，并且会扰乱 GC 的启发式算法，从而严重影响应用程序的性能，因为 GC.Collect 会触发所有代的收集。

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/xe0c2357(v=vs.110).aspx

Answer 3

您的线程机制是问题的一部分。除了在执行过程中占用大量 CPU 时间（减少垃圾收集的机会）之外，它还会影响您的内存使用。

这样的事情（减去调试信息）将使您的内存消耗相当均匀。并且您的 CPU 在操作期间应该“闲逛”。（静态关键字来自我在控制台应用程序中的测试）。需要 .Net 框架 4.0 或更高版本。如果您受限于以前的 .net 版本，那么我建议您在开始新任务之前稍作停顿，以让垃圾收集发挥作用。

private static void ThreadStuff()
{
    long startSet = System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess().WorkingSet64;
    List<long> endSet = new List<long>();
    for (var i = 0; i <= 20000; i++)
    {
        Action Act = new Action(() => Test(i));

        Task Tsk = new Task(Act);
        Tsk.Start();
        endSet.Add(System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess().WorkingSet64);
        int worker;
        int ioCompletion;
        ThreadPool.GetMaxThreads(out worker, out ioCompletion);
        Console.WriteLine(worker);
        Console.WriteLine(ioCompletion);
    }
    Console.WriteLine(startSet.ToString("###,###,###,###,###,###.####"));
    Console.WriteLine(endSet.Average().ToString("###,###,###,###,###,###.####"));
}
public static void Test(int Index)
{
    Thread.Sleep(2000);
    Console.WriteLine(Index.ToString() + " Done");
}