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利用进程信息追查内存泄漏_PHP教程
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了利用进程信息追查内存泄漏_PHP教程，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含7650字，纯文字阅读大概需要11分钟。
内容图文
利用进程信息追查内存泄漏
摘要：内存泄漏是后台服务器程序经常遇见的软件问题，定位内存泄漏的方法有很多，例如valgrind，但需要重启进程。在某些场合下，重启进程后复现相同的内存泄漏比较困难，或时间较漫长。本文探讨一种利用现有已经发生内存泄漏的进程实例进行分析，尝试获得内存泄漏点的方法。
一、问题现象
Bigpipe是Baidu公司内部的分布式传输系统，其服务器模块Broker采用异步编程框架来实现，并大量使用了引用计数来管理对象资源的生命周期和释放时机。在对Broker模块进行压力测试过程中，发现Broker长时间运行后，内存占用逐步变大，出现了内存泄漏问题。
二、初步分析
针对近期Broker的升级改造点，确定Broker中可能出现内存泄漏的对象。Broker新增了监控功能，其中一项是对服务器各个参数的监控统计，这必然对参数对象有读取操作，每次操作都将引用计数“加一”，并在完成操作后“减一”。当前，参数对象有数个，需要确定是哪个参数对象泄漏了。
三、代码&业务分析
1. 为证明之前的初步分析的结果，可能的方法有是：使用Valgrind运行Broker并启动压力程序复现可能的内存泄漏。但是，使用这种方法：
1) 由于内存泄漏的触发条件并不简单，可能导致复现周期很长，甚至无法复现同样的内存泄漏；
2) 内存泄漏的对象放置在容器中，valgrind正常退出后不报告相关的内存泄漏；
经过另外的测试集群短时间的运行尝试进行复现，果然Valgrind报告未出现异常。
2. 分析现有拥有的条件：幸好，出现“内存泄漏”问题的Broker进程仍然在运行中，真相就在这个进程内部。应该充分利用已有的现场，完成问题的定位。初步希望使用GDB调试。
3. 挑战：使用GDB attach pid的方法将会导致进程挂起，按Broker的设计，一当配对另一个主/从Broker不互相发送心跳， Broker也将自动退出程序，退出后现场就无法保存，这意味着使用GDB的机会只有一次。
4. 方案：利用gdb打印内存信息并从信息中观察可能的内存泄漏点。
5. 步骤一：pmap -x {PID}查看内存信息（如：pmap -x 24671）；得到类似如下信息，注意标记为anon的位置：
SHAPE \* MERGEFORMAT
24671: ./bin/broker Address Kbytes RSS Anon Locked Mode Mapping 0000000000400000 11508 - - - r-x-- broker 000000000103c000 388 - - - rw--- broker 000000000109d000 144508 - - - rw--- [ anon ] 00007fb3f583b000 4 - - - rw--- libgcc_s-3.4.5-20051201.so.1 ---------------- ------ ------ ------ ------ total kB 610180 - - - |
6. 步骤二：启动gdb ./bin/broker并使用 attach {PID}命令加载现有进程；例如上述进程号为24671，则使用：attach 24671；
7. 步骤三：使用setheight 0 和 setlogging on开启gdb日志，日志将存储于gdb.txt文件中；
8. 步骤四：使用x/{内存字节数}a {内存地址} 打印出一段内存信息，例如上述的anon为堆头地址，占用了144508kb内存，则使用：x/18497024a0x000000000109d000；若命令行较多，可以在外围编辑好命令行直接张贴至gdb命令行提示符中运行，或者将命令行写到一个文本文件中，例如command.txt中，然后再gdb命令行提示符中使用 sourcecommand.txt来执行文件中的命令集合，下面是command.txt文件的内容；
SHAPE \* MERGEFORMAT
set height 0 set logging on x/18497024a 0x000000000109d000 x/23552a 0x000000317ae09000 x/2048a 0x000000317b65e000 x/512a 0x000000318a821000 x/2560a 0x000000318b18d000 |
9. 步骤五：分析gdb.txt文件中的信息，gdb.txt中的内容如下：
SHAPE \* MERGEFORMAT
0x1071000 <_ZN7bigpipe13bmq_handler_t16_heart_beat_bodyE+832>: 0x0 0x0 0x1071010 <_ZN7bigpipe13bmq_handler_t16_heart_beat_bodyE+848>: 0x0 0x0 … 0x10710c0 <_zgvz5getippce4lock>: 0x0 0x0 0x10710d0 <_zgvzn7bigpipe13bmq_handler_t14get_heart_beaterie4__sl>: 0x0 0x0 0x10710e0 <_zst8__ioinit>: 0x0 0x0 0x10710f0 <_zgvz5getippce4lock>: 0x0 0x0 … 0x22c2f00: 0x10200d0 <_ZTVN7bigpipe14BigpipeDIEngineE+16> 0x4600000001 0x22c2f10: 0x1 0x117087b 0x22c2f20: 0x0 0x1214495 … 0x22c2f70: 0x0 0x0 0x22c2f80: 0x0 0x0 0x22c2f90: 0x0 0x0 … |
SHAPE \* MERGEFORMAT
(gdb) x/a 0x10200d0 0x10200d0 <_ZTVN7bigpipe15BigpipeDIEngineE+16>: 0x53e2c6 (gdb) x/i 0x53e2c6 0x53e2c6 : push %rbp (gdb) x/a 0x53e2c6 0x53e2c6 : 0xec834853e5894855 |
SHAPE \* MERGEFORMAT
35782 _ZTVN7bigpipe14CConnectE+16 282 _ZTVN3bsl3var4IVarE+16 179 _ZTVN7bigpipe19bmeta_stripe_info_tE+16 26 _ZTV13AutoKylinLockI5MutexE+16 21 _ZTVN6google8protobuf8internal26GeneratedMessageReflectionE+16 8 _ZTVN6comcfg17ConstraintLibrary12WrapFunctionE+16 8 _ZTVN3bsl3var11BasicStringINS_12basic_stringIcNS_14pool_allocatorIcEEEEEE+16 6 _ZTVN7bigpipe19bmeta_broker_info_tE+16 6 _ZTVN7bigpipe15BigpipeDIEngineE+16 |
10. 然后找出和本工程项目相关的且出现次数最多的为CConnect对象；判断出可能泄漏的对象后，还需要定位在异步框架下，哪个引用计数出现了问题导致CConnect对象无法正常减一并得到释放。
11.经过追查新增的“监控”功能与CConnect相关的代码，如下。
SHAPE \* MERGEFORMAT
if (atomic_add (&_count, -1) == 0) { _free(_conn) } |
四、真相大白
查看atomic_add函数的实现（如下），可以得知，返回值是自增（减）之前的值，而由于函数名称atomic_add并未特别的表现出这样的含义，导致调用者误用了这个函数，认为是自增之后的值，最终引用计数误认为不为0，导致未执行_free操作，进而导致内存泄漏。通常，和__sync_fetch_and_add对应的函数还有__sync_add _and_fetch，这两者的区别在于“先获得值再加”还是“先加值在获取”。
SHAPE \* MERGEFORMAT
atomic_add(volatile int *count, int add) { register int __res; __res = __sync_fetch_and_add(count, add); return __res; } |
五、解决方案
因此，程序的改进如下：
SHAPE \* MERGEFORMAT
if (atomic_add_and_fetch (&_count, -1) == 0) { _free(_conn) } |
六、总结
1. 由于异步框架实现的程序对问题定位跟踪难度较高，需要综合：日志，gdb，pmap等手段完成问题复现和定位；
2. Valgrind检测内存泄漏并不是唯一的方法，且具有一定的局限性；
3.函数名称定义尽量直观表明函数功能，能够避免调用方的一部分错误；
4.应当仔细阅读库函数的说明文档，了解使用方法；
本方法运用的场景和局限：1）使用gdb打印内存信息中，必须符合实例数和内存信息符号有一对一关系的情形，上述实践中CConnect类有虚析构函数，因此在内存信息中能查看到虚函数表指针，且和出现的符号有一一对应的关系，由此能作为内存泄漏存在于此类的推测条件；若泄漏的内存在内存信息中没有留下“痕迹”则无法获得内存泄漏的有效信息；2）在线下尝试内存泄漏复现失败后，但有内存泄漏的进程（现场）在线上仍然存在，可以尝试使用上述方法，从已有的进程（现场）中更多获取内存泄漏信息；3）此方法可以利用现有的已经产生内存泄漏的进程（现场）进行分析，充分利用了已有的问题进程；4）上述方法作为其他内存泄漏调试方法的一种补充，一种值得尝试的方法，可以作为参考。http://www.bkjia.com/PHPjc/1090824.htmlwww.bkjia.comtruehttp://www.bkjia.com/PHPjc/1090824.htmlTechArticle利用进程信息追查内存泄漏 摘要：内存泄漏是后台服务器程序经常遇见的软件问题，定位内存泄漏的方法有很多，例如valgrind，但需要重启...
内容总结
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