[.NET/Visual Studio] 如何使用Visual Studio Performance Profiler來找memory leak?

要抓.NET應用程式的memory leak，最基本就是使用Visual Studio Performance Profiler，

該如何用呢? 操作步驟如下：

• 打開Performance Profiler(Alt + F2)

• 選擇分析目標，此處使用啟動專案並勾選Memory Usage，點擊啟動(建議使用release build)

• 在baseline時機點，點擊快照

• 執行懷疑有memory leak的操作後，再快照1次來比較2次快照的差異(點擊紅框處)。

• 可針對size差異做排序，找出那些物件造成leak，點擊其中一個物件，下方面板會顯示此物件的參考鏈，就可以去判斷為何物件還沒被GC。

• 取得所需的快照後，即可停止收集，並可將結果儲存起來。

參考資料：

https://learn.microsoft.com/en-us/visualstudio/profiling/memory-usage?view=visualstudio

https://learn.microsoft.com/en-us/visualstudio/profiling/memory-usage-without-debugging2?view=visualstudio&pivots=programming-language-dotnet

https://learn.microsoft.com/en-us/visualstudio/profiling/hot-path-to-root?view=visualstudio

[C#/Memory] managed記憶體快照裡的ClassName+<>c是什麼?

 前言：

有一次在記憶體快照中發現某個ClassName+<>c的物件，如下圖紅框處：

第一次看到有點不知所以，查了一下，原來是compiler建立用來執行lambda的class物件。

舉個例子，寫了如下圖的程式(用到lambda)：

看了IL code，的確compiler在我的Program類別內多建了一個<>c類別(如下圖)，

這個類別還包含：

• 1個<>c型別的靜態唯讀field(<>9)
• 1個Func委派的靜態的field(<>9__0_0)
• 1個靜態的建構子
• 1個預設建構子
• 1個符合Func委派簽章的方法(b__0_0)

所以managed記憶體內才會出現Progarm+<>c的物件，但compiler為何需要這麼做?

原因是效能考量，將lambda的delegate宣告成static，免去重複建立instance的effort，

就像類別內的static method。

To be continued...

參考資料：

https://blog.jetbrains.com/dotnet/2019/01/23/c-classes-memory-snapshots/

[C#] 沒有取消訂閱(unsubscribe)事件(event)會導致memory leak?

 Publisher物件可提供事件供其他subscriber物件做訂閱，且一般也會在適當的時機點取消訂閱，

但如果只訂閱但沒有取消訂閱，會讓程式memory leak嗎?

我將情境分為以下4種：

1. Publisher生命週期較subscriber長，subscriber有取消訂閱。

2. Publisher生命週期較subscriber長，subscriber沒有取消訂閱。

3. Publisher生命週期較subscriber短，subscriber有取消訂閱。

4. Publisher生命週期較subscriber短，subscriber沒有取消訂閱。

Publisher使用下圖的Server類別：

Subscriber使用下圖的Log類別，Log訂閱Server的ServerConnected事件：

以下依序列出測試結果，這裡使用VS內建的記憶體快照來確認物件是否已GC：

1. Publisher生命週期較subscriber長，subscriber有取消訂閱：

    可以看到Log物件(subscriber)已經被GC了。

2. Publisher生命週期較subscriber長，subscriber沒有取消訂閱：

    可以看到Log物件(subscriber)還存在記憶體。

3. Publisher生命週期較subscriber短，subscriber有取消訂閱：

4. Publisher生命週期較subscriber短，subscriber沒有取消訂閱：

情境3跟4，都是Server物件先回收，Log物件還留著的情形，記憶體快照也是一樣結果，

代表publisher先回收的話，subscriber沒有取消事件訂閱，也沒有關係：

結論是，subscriber還是要在適當時機點取消事件訂閱，如同情境2的結果，訂閱長生命週期的事件，是會造成memory leak的。

[UML] UML的關聯(association)、依賴(dependency)與差異

 關聯(association)與依賴(dependency)是UML類別圖常用來描述類別間的關係。

 關聯的表示如下，Customer關聯Order，用實線指到目標類別：

依賴的表示如下，MessageBroker依賴MessageFormat，虛線表示：

會覺得好像有點像? 

關聯是用在A類別擁有B類別的執行個體參考，如下程式碼：

而依賴則是代表A類別在其方法內建立或使用B類別的instance，

也就是A類別並沒有保存B類別的物件。

而箭頭上的數字就代表擁有參考的數量，如下圖就代表Customer擁有多張Order。

其實關聯還有其他2個特殊形式，聚合(aggregation)與組合(composition)，

不過直接用關聯表示也可以，除非真的需要特別呈現出來。

[C#] 讓event handler method不因event多次觸發而重複執行

 前言：

最近遇到一個情境，物件的某個event trigger會多次，

但訂閱的event handler method只需要處理該event trigger的第一次，

該怎麼做呢?

作法：

如下圖的Document類別，有一個Loaded事件，當呼叫Open方法時會觸發Loaded事件。

client端訂閱該Loaded事件，但只需要針對第一次觸發做處理，也就是讓event handler method只執行一次。因為event是把delegate清單wrap起來，

因此再加入第2個delegate將上一個event handler移除事件訂閱。

可以看到雖然Loaded事件觸發2次，但訂閱的event handler method只執行1次。

[SQL Server] 如何使用執行計畫(execution plan)判斷statement效能

 前言：

提到資料庫存取，大多會擔心撰寫的statement是否有效能問題，

雖然公司可能會有DBA來review開發人員的statement，

但開發人員仍需初步判斷所寫的statement執行的狀況。

以SQL Server來說，會使用SSMS(SQL Server Management Studio)裡的執行計畫(Execution plan)來判斷。

作法：

可以準備幾個要比較statement來跑執行計畫，一般會先看是否有吃到index，

效能通常是：index seek > index scan

但如果SELECT的資料筆數接近整張table的筆數，SQL Server就可能採table scan將資料回傳。

基本上使用PK來當條件，就會套用cluster index seek。cluster index預設是從table的PK建出來的，每張table只會有一組，如下圖OrderID是[Orders]的唯一PK。

還有一種是nonclustered index seek，nonclustered index在一張table可以有多組，可以視SELECT資料的需求來建立。如下圖CustomerID是[Orders]的其一nonclustered index。

至於index scan，可分為cluster index scan，如下圖。

另一種則是noncluster index scan。

to be continued...

參考資料：

https://docs.microsoft.com/zh-tw/sql/relational-databases/sql-server-index-design-guide?view=sql-server-ver15

https://docs.microsoft.com/zh-tw/sql/relational-databases/indexes/clustered-and-nonclustered-indexes-described?view=sql-server-ver15

https://github.com/Microsoft/sql-server-samples/tree/master/samples/databases/northwind-pubs

[Design Pattern] 狀態模式(State Pattern)

前陣子開發電子化表單相關的程式，剛好使用到狀態模式(State Pattern)。

需求是每張表單有其狀態，每個狀態有對應的處理動作，

因此直覺上可以使用狀態模式的概念來處理。

先上個類別圖：

這邊使用抽象類別StateBase，下方的類別就是實際的狀態，

以請假表單來說，會有初始狀態與主管審核後狀態，

Execute方法代表執行狀態對應的動作，可能是狀態移轉或通知對應的人。

而StateContext是管理狀態的類別，其Request方法呼叫state物件的Execute方法，

並注入執行的state instance，以提供狀態執行所需的環境資訊。

剛好這需求，一開始同事是使用switch case來處理各狀態行為，

我改成狀態模式，避免全部的狀態行為都擠在同一個方法，

後續擴充維護也會容易許多，這也是Open–closed principle的精神。