一:背景
1. 讲故事
前几天有位敌人wx求助,它的程序内存常常飙升,cpu 偶然飙升,没找到起因,心愿帮忙看一下。
惋惜发过来的 dump 只有区区2G,能在这外面找到内存溢出那真有两把刷子。。。,所以我还是心愿他的程序内存涨到 5G+
的时候再给我看看,既然内存看不了,那就看看这个偶然飙升的CPU是个啥状况?老办法,上windbg谈话。
二: windbg 剖析
1. CPU 到底是多少
要想查看这个快照生成时机器的cpu使用率,能够应用 !tp
命令。
0:033> !tpCPU utilization: 93%Worker Thread: Total: 800 Running: 800 Idle: 0 MaxLimit: 800 MinLimit: 320Work Request in Queue: 3203 Unknown Function: 000007fefb551500 Context: 000000002a198480 Unknown Function: 000007fefb551500 Context: 0000000028a70780 Unknown Function: 000007fefb551500 Context: 000000002a182610 Unknown Function: 000007fefb551500 Context: 00000000262a2700 ...
本认为一个简略的命令,后果屏幕上呼啦啦的一堆。。。 有点意外,从下面的卦象看:以后CPU利用率是 93%,没故障,的确是CPU飙升,比拟诧异的是,线程池下限800个线程全副被打满,太悲壮了。。。可更悲壮的是线程池队列
中还有 3203 个待处理的工作,能够猜想程序不仅高CPU,还有挂死景象。。。
接下来的问题是:这800个壮士到底怎么啦,程序当初正是用人之际,要想找出答案,还是依照我的惯性思维,查看同步块表。
2. 线程同步块表
要想查看同步块表,能够应用 !synblk
命令。
0:033> !syncblkIndex SyncBlock MonitorHeld Recursion Owning Thread Info SyncBlock Owner 188 0000000010defc28 1 1 000000001e8fb400 9f4 715 00000003ff1e3d80 System.Web.HttpApplicationStateLock126159 000000001e424e28 1 1 0000000023425e00 1f14 695 0000000301210038 ASP.global_asax126173 00000000281acaf8 1 1 0000000024b8ea70 24ec 785 00000000ff8c5e10 ASP.global_asax126289 00000000247a4068 1 1 0000000027ee93c0 808 413 0000000306aca288 ASP.global_asax126368 0000000027180dd8 1 1 0000000028005cb0 1e7c 650 00000002008d6280 ASP.global_asax126489 0000000027211dd8 1 1 0000000026862420 ec4 220 000000030611a290 ASP.global_asax126788 00000000247924b8 1 1 0000000021871ff0 2784 529 00000004039901a8 ASP.global_asax126843 00000000285b8d28 1 1 000000001cbd6710 2170 456 00000004007ec748 ASP.global_asax126934 0000000021b212b8 1 1 0000000026ca7590 16cc 472 000000030090e810 ASP.global_asax127251 0000000024769188 1 1 000000002831eaf0 2b68 648 0000000207051038 ASP.global_asax...-----------------------------Total 141781CCW 2RCW 4ComClassFactory 0Free 140270
我去,又是呼啦啦的一堆,从下面的卦象能够看出两点信息:
- MonitorHeld: 1
示意以后有一个线程正在持有锁。
- ASP.global_asax , System.Web.HttpApplicationStateLock
示意以后线程持有的对象。
不过综合来看有点奇怪,除了第一个线程持有 HttpApplicationStateLock
,前面所有的线程持有的 ASP.global_asax
对象都有不同的内存地址:0000000301210038,00000000ff8c5e10
,感觉lock的对象不是线程共享式的 static,更像是一个 instance,蛮有意思的,接下来抽两个线程看看它的线程栈,比方这里的:715,695
。
3. 查看线程栈
要想查看线程栈,能够用 !clrstack
命令。
从这两个线程栈上看,别离是卡在 xxx.MvcApplication.Session_Start
办法中的 System.Threading.Monitor.Enter(System.Object)
和 System.Threading.Monitor.ObjWait
,总的来说这里的 Session_Start
办法必定是有问题的,所以得想方法把源码导出来看一看。
4. 查看问题代码
要想导出 Session_Start 办法,应用组合命令 !ip2md + !savemodule
即可。
||2:2:1781> !ip2md 000007fe99c6f0c5MethodDesc: 000007fe990fe080Method Name: xxx.xxx.xxx.MvcApplication.Session_Start(System.Object, System.EventArgs)Class: 000007fe991ae0c0MethodTable: 000007fe990fe238mdToken: 0000000006000119Module: 000007fe990fd750IsJitted: yesCodeAddr: 000007fe99c6e1f0Transparency: Critical||2:2:1781> !savemodule 000007fe990fd750 E:\dumps\Session_Start.dll3 sections in filesection 0 - VA=2000, VASize=17538, FileAddr=200, FileSize=17600section 1 - VA=1a000, VASize=3ac, FileAddr=17800, FileSize=400section 2 - VA=1c000, VASize=c, FileAddr=17c00, FileSize=200
而后借助 ILSpy 反编译工具查看,因为比拟敏感,我就多含糊一点,请大家见谅!
看完下面的代码,我其实有一点不解,既然是往 Application 中赋值,为啥不提取到 Application_Start 中呢? 我猜想开发人员也是无所谓,怎么不便怎么来,接下来看一下 Application 的源码。
public sealed class HttpApplicationState : NameObjectCollectionBase{ private HttpApplicationStateLock _lock = new HttpApplicationStateLock(); public void Set(string name, object value) { _lock.AcquireWrite(); try { BaseSet(name, value); } finally { _lock.ReleaseWrite(); } }}internal class HttpApplicationStateLock : ReadWriteObjectLock{ internal override void AcquireWrite() { int currentThreadId = SafeNativeMethods.GetCurrentThreadId(); if (_threadId == currentThreadId) { _recursionCount++; return; } base.AcquireWrite(); _threadId = currentThreadId; _recursionCount = 1; } internal override void ReleaseWrite() { int currentThreadId = SafeNativeMethods.GetCurrentThreadId(); if (_threadId == currentThreadId && --_recursionCount == 0) { _threadId = 0; base.ReleaseWrite(); } }}internal class ReadWriteObjectLock{ internal virtual void AcquireWrite() { lock (this) { while (_lock != 0) { try { Monitor.Wait(this); } catch (ThreadInterruptedException) { } } _lock = -1; } } internal virtual void ReleaseWrite() { lock (this) { _lock = 0; Monitor.PulseAll(this); } }}
代码有点长,但总的来说这里的代码不简略,Application 通过 lock 本人封装了一个 读写锁
,不简略归不简略,但这里有什么问题呢 ? 就算写错了中央貌似也不会造成 cpu 爆高吧?
其实这里波及到了一个概念:那就是 lock convoys (锁护送)
5. lock convoys (锁护送)
对于什么是 lock convoys
,我找了一篇解释很好的文章: 锁护送 ,这里我截一张图,大家认真品品。
这也是 无锁编程
始终在鞭挞的景象。
三:总结
我看了下这个 Session_Start
办法中,大略有 105 个 Application[xxx]
,也就意味着有 105 个 lock 等着以后线程去闯关。。。 而此时有近800个线程已进入到此办法中,共计一下不少于 8W个锁等着这些线程去闯,在配上被迫的海量cpu工夫片切换,唤醒再休眠,休眠再唤醒,大家互相交织一起把 cpu 给抬起来了。
解决办法很简略,尽最大致力升高这些 串行lock
的个数,能降到一个甚至没有就更好了 。
- 对 Application 的赋值全副提取到 Application_Start 中,毕竟程序启用时无人竞争。
- 尽量将
单行赋值
改成批量赋值
。
更多高质量干货:参见我的 GitHub: dotnetfly