一：背景
1. 讲故事
前几天有位朋友找到我，说他们公司的后端服务内存暴涨，而且CPU的一个核也被打满，让我帮忙看下怎么回事，一般来说内存暴涨的问题都比较好解决，就让朋友抓一个 dump 丢过来，接下来我们用 WinDbg 一探究竟。
二：WinDbg 分析
1. 到底是谁在暴涨
拿到 dump 之后，首先要判断是托管还是非托管问题，这决定了我们后续的探究方向，我们直接用 !address -summary + !dumpheap -stat 即可。
0:000> !address -summary
--- State Summary ---------------- RgnCount ----------- Total Size -------- %ofBusy %ofTotal
MEM_FREE 212 7dfe`fb4e7000 ( 125.996 TB) 98.43%
MEM_RESERVE 368 200`1dbd6000 ( 2.000 TB) 99.82% 1.56%
MEM_COMMIT 1741 0`e6f33000 ( 3.609 GB) 0.18% 0.00%
0:000> !dumpheap -stat
Statistics:
MT Count TotalSize Class Name
...
7ff9858ad8e0 409,869 258,383,328 System.Collections.Generic.Dictionary<System.Int64, xxx.xxx>+Entry[]
0225cc98e1f0 283,654 479,330,568 Free
7ff9858ab160 8 2,147,484,480 xxx.xxxUnit[]
0:000> !dumpheap -mt 7ff9858ab160
Address MT Size
022585dd26b8 7ff9858ab160 24
02258beb3c78 7ff9858ab160 24
02259f272aa8 7ff9858ab160 152
0225a8ae0858 7ff9858ab160 152
0225a8d015c8 7ff9858ab160 152
0225a91da130 7ff9858ab160 152
0225a9395ad0 7ff9858ab160 152
022694c91020 7ff9858ab160 2,147,483,672
Statistics:
MT Count TotalSize Class Name
7ff9858ab160 8 2,147,484,480 xxx.xxxUnit[]
Total 8 objects, 2,147,484,480 bytes
从卦象看，3.6G 的提交内存，xxx.xxxUnit[] 就占用了 2.1G，可以确定当前是托管内存暴涨，并且也看到了内存都被 022694c91020 这个对象给吃掉了，接下来就是看下这个对象到底被谁持有着？ 使用 !gcroot 即可。
0:000> !gcroot 022694c91020
Caching GC roots, this may take a while.
Subsequent runs of this command will be faster.
Found 0 unique roots.
我去，从卦中看当前的 022694c91020 没有引用根，也就表明这个对象应该会在后续过程中被回收，但这里有一个问题，这个 xxx.xxxUnit[] 到底定义在代码何处呢？ 知道在何处，就可以完美的解决问题。
2. 数组到底定义在何处
可以仔细想一想，xxx.xxxUnit[] 没有被 GC 回收，从侧面也表明它可能刚分配不久，并且是一个局部变量，既然是局部变量，就可以反向找到是哪一个线程分配的，如果线程栈还残留着 返回地址 信息，就可以反推出是哪一个方法，有了这个思路，接下来就可以动手挖了。
按照编码人的习惯， xxx.xxxUnit[] 肯定是某一个 List<xxxUnit> 集合，可以用内存搜索解决。
0:000> s-q 0 L?0xffffffffffffffff 022694c91020
00000225`a89530a0 00000226`94c91020 0cca3690`0cca3690
0:000> !lno 00000225`a89530a0
Before: 00000225a8953098 32 (0x20) System.Collections.Generic.List`1[[xxx.xxxUnit, xx.xx]]
After: 00000225a89530b8 1224 (0x4c8) Free
Heap local consistency confirmed.
从卦中看，果然用的是一个 List<xxx.xxxUnit> 集合，万事开头难，接下来继续反向搜索，如果线程栈还有残留的话，就可以找到它所属的线程栈。
0:000> s-q 0 L?0xffffffffffffffff 00000225a8953098
0000004c`417ecd98 00000225`a8953098 00000005`00000000
0000004c`417eceb8 00000225`a8953098 0cca3695`00000000
00000225`f1070180 00000225`a8953098 00000225`d7d287f8
00000225`f10701e0 00000225`a8953098 00000225`d7d287f8
0:000> !address 0000004c`417ecd98
Usage: Stack
Base Address: 0000004c`417d1000
End Address: 0000004c`417f0000
Region Size: 00000000`0001f000 ( 124.000 kB)
State: 00001000 MEM_COMMIT
Protect: 00000004 PAGE_READWRITE
Type: 00020000 MEM_PRIVATE
Allocation Base: 0000004c`41670000
Allocation Protect: 00000004 PAGE_READWRITE
More info: ~0k
Content source: 1 (target), length: 3268
从卦中的 More info: 信息来看，它是属于 0 号线程，如果你不相信的话，可以拿 417d1000 去内存段验证下，输出如下：
0:000> !address -f:Stack
BaseAddress EndAddress+1 RegionSize Type State Protect Usage
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
4c`41670000 4c`417cc000 0`0015c000 MEM_PRIVATE MEM_RESERVE Stack [~0; ec8.1584]
4c`417cc000 4c`417d1000 0`00005000 MEM_PRIVATE MEM_COMMIT PAGE_READWRITE | PAGE_GUARD Stack [~0; ec8.1584]
4c`417d1000 4c`417f0000 0`0001f000 MEM_PRIVATE MEM_COMMIT PAGE_READWRITE Stack [~0; ec8.1584]
既然找到了是 0 号线程，接下来可以用 !clrstack 观察下，奇怪的是 0 号线程啥都没有，我怀疑这个 dump 抓的有问题，可以截图为证。
看不到任何线程栈信息，这就难搞了，接下来的路在何方呢？
3. 还有希望吗
作为调试人，一定要在绝望中寻找希望，突破口就是考验线程栈布局的理解，可以在栈上往小地址找，会找到子函数的返回地址(returnAddress)，即类似的格式： 0x00007ffxxxxxx，这个地址和 List<xxx.xxxUnit> 都同属一个方法，如果不清楚的话画个简图如下：
如图中所述找到 子方法 ReturnAddress 地址值即可，接下来使用windbg 的 dqs 命令外加 !ip2md 观察方法名即可。
0:000> dqs 0000004c`417ecd98 L-50
0000004c`417ecb18 0000004c`417ed678
0000004c`417ecb20 00000225`b9e78518
0000004c`417ecb28 00007ff9`85f3f861
0000004c`417ecb30 00000225`ba22b8c0
0000004c`417ecb38 0000001a`00000027
0000004c`417ecb40 00000225`00000027
0000004c`417ecb48 00000225`84aef0f8
...
0000004c`417ecd88 0000001a`00000000
0000004c`417ecd90 00000225`82278a68
0:000> !ip2md 00007ff9`85f3f861
MethodDesc: 00007ff983ef1af0
Method Name: xxx.xxx.xxxRange(xxx,xxx,xxx,xxx)
Class: 00007ff983ef1a58
MethodTable: 00007ff983ef1b70
mdToken: 0000000006000A47
Module: 00007ff983d9c060
IsJitted: yes
Current CodeAddr: 00007ff985f3f160
Version History:
ILCodeVersion: 0000000000000000
ReJIT ID: 0
IL Addr: 00000225ef226c48
CodeAddr: 00007ff985f3f160 (MinOptJitted)
NativeCodeVersion: 0000000000000000
在卦中获取到这些信息之后，接下来看下 xxx.xxx.xxxRange 中是否有 List<xxxUnit> 集合，为什么高达 2个G，经过仔细研读代码，终于发现了问题，截图如下：
从图中看，核心点就是这里的 num++，在某些情况下会导致在 for 中出不来继而不断的 List.Add ，最终导致问题的发生。
再回头结合朋友说的内存暴涨，伴随一个 CPU 核心被打满，完全就可以解释了。
三：总结
这是一个比较隐晦的逻辑bug导致的内存暴涨,如果仅仅从代码层面去分析，相信你可能要花费好久的时间，从高级调试的角度看，在 List 无根的情况下如何快速的找到 List 所属的代码块，也是对基础知识的一个考验。
文章来源: 博客园
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