.NET陷阱之五：奇怪的OutOfMemoryException——大对象堆引起的问题与对策

我们在开发过程中曾经遇到过一个奇怪的问题：当软件加载了很多比较大规模的数据后，会偶尔出现OutOfMemoryException异常，但通过内存检查工具却发现还有很多可用内存。于是我们怀疑是可用内存总量充足，但却没有足够的连续内存了——也就是说存在很多未分配的内存空隙。但不是说.NET运行时的垃圾收集器会压缩使用中的内存，从而使已经释放的内存空隙连成一片吗？于是我深入研究了一下垃圾回收相关的内容，最终明确的了问题所在——大对象堆（LOH）的使用。如果你也遇到过类似的问题或者对相关的细节有兴趣的话，就继续读读吧。
如果没有特殊说明，后面的叙述都是针对32位系统。
首先我们来探讨另外一个问题：不考虑非托管内存的使用，在最坏情况下，当系统出现OutOfMemoryException异常时，有效的内存（程序中有GC Root的对象所占用的内存）使用量会是多大呢？2G？ 1G？ 500M？ 50M？或者更小（是不是以为我在开玩笑）？来看下面这段代码（参考 https://www.simple-talk.com/dotnet/.net-framework/the-dangers-of-the-large-object-heap/）。

1. 1 public class Program
2. 2 {
3. 3     static void Main(string[] args)
4. 4     {
5. 5         var smallBlockSize = 90000;
6. 6         var largeBlockSize = 1 << 24;
7. 7         var count = 0;
8. 8         var bigBlock = new byte[0];
9. 9         try
10. 10         {
11. 11             var smallBlocks = new List<byte[]>();
12. 12             while (true)
13. 13             {
14. 14                 GC.Collect();
15. 15                 bigBlock = new byte[largeBlockSize];
16. 16                 largeBlockSize++;
17. 17                 smallBlocks.Add(new byte[smallBlockSize]);
18. 18                 count++;
19. 19             }
20. 20         }
21. 21         catch (OutOfMemoryException)
22. 22         {
23. 23             bigBlock = null;
24. 24             GC.Collect();
25. 25             Console.WriteLine("{0} Mb allocated",
26. 26                 (count * smallBlockSize) / (1024 * 1024));
27. 27         }
28. 28         
29. 29         Console.ReadLine();
30. 30     }
31. 31 }

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