Тестирование утечек памяти .NET 8, видимых в Диспетчере задач Windows?

Вопрос или проблема

public class memc : IDisposable
{
    private readonly IntPtr _bu;

    public memc()
    {
        _bu = Marshal.AllocHGlobal(5120000);
        byte[] dataToWrite = Encoding.ASCII.GetBytes("bu");
        Marshal.Copy(dataToWrite, 0, _bu, dataToWrite.Length);
    }

    public void Dispose()
    {
        Marshal.FreeHGlobal(_bu);
        GC.SuppressFinalize(this);
    }
}

Ответ или решение

Для тестирования утечек памяти в .NET 8 на Windows 11, особенно когда речь идет о приложении, которое использует классы с неуправляемым ресурсом, таким как ваш memc, следует учитывать несколько шагов и подходов, недоступных через стандартное отслеживание в Диспетчере задач.

Шаги по созданию видимости использования памяти

1. Инструменты для мониторинга памяти:

   • Используйте инструменты, такие как PerfView или dotMemory от JetBrains. Эти инструменты позволяют более глубоко анализировать использование памяти, включая удерживаемые объекты и неосвобожденные ресурсы.
   • Windows Performance Toolkit (WPT) также может помочь с анализом использования памяти на уровне системы.

2. Настройка вашего приложения:

   • Убедитесь, что вы запускаете приложение в режиме отладки, чтобы получить больше информации о сборке мусора и использовании памяти.
   • Добавьте логирование в ваш код, чтобы отслеживать аллокации и освобождения памяти. Например, можно выводить информацию о текущем использовании памяти через GC.GetTotalMemory() в определенные моменты, например до и после создания или уничтожения экземпляров.

3. Замещение экземпляров:

   • Сначала создайте 1000 экземпляров вашего класса memc, а затем вызовите Dispose через 30 секунд. В то время как вы ожидаете, что память будет освобождена, имеется возможность, что GC не запускается немедленно. Для проверки этого можно вызвать GC.Collect() и GC.WaitForPendingFinalizers(), чтобы вручную инициировать процесс сборки мусора и заставить его работать.

public static void Main()
{
    var instances = new memc[1000];

    // Создание экземпляров
    for (int i = 0; i < instances.Length; i++)
    {
        instances[i] = new memc();
    }

    // Удержание объектов в памяти
    System.Threading.Thread.Sleep(30000); 

    // Освобождение ресурсов
    for (int i = 0; i < instances.Length; i++)
    {
        instances[i]?.Dispose();
    }

    // Инициируем сборку мусора
    GC.Collect();
    GC.WaitForPendingFinalizers();
    GC.Collect();

    long memoryUsedAfterDispose = GC.GetTotalMemory(true);
    Console.WriteLine($"Используемая память после освобождения: {memoryUsedAfterDispose} байт");
}

4. Настройка среды выполнения:
   • Запустите приложение в среде, которая максимально приближена к облачной среде, где попробуете смоделировать типичную нагрузку. Возможно, стоит протестировать с использованием эмуляторов или облачных сервисов, проверяя, как приложение реагирует на вызовы с высоким использованием памяти.

Симуляция нагрузки на память для автоскейлинга

Чтобы симулировать высокую загрузку памяти, можно использовать циклы с большим количеством экземпляров или масштабировать количество работающих экземпляров вашего класса. Другой подход — это создание избытка временно затрачиваемой памяти через массивы или списки, которые будут заполнены и очищены, тогда как в реальной нагрузке такие операции будут происходить в соответствии с требованиями пользователей.

Заключение

Используя приведенные рекомендации, вы сможете отслеживать, как приложение использует память, и тем самым сможете выявить потенциальные утечки памяти даже в тех случаях, когда Диспетчер задач Windows не отображает заметные изменения в использовании оперативной памяти. Главное – сочетание использования инструментов для мониторинга и корректная реализация логики освобождения ресурсов.