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<div style='display: inline'>
<h1 style='font-family: Malgun Gothic, Consolas; font-size: 20pt; color: #006699; text-align: center; font-weight: bold'>.NET 5+부터 지원되는 GC.GetGCMemoryInfo</h1>

아래와 같은 글에서 GetGCMemoryInfo에 대해 소개하고 있는데요, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
The updated GetGCMemoryInfo API in .NET 5.0 and how it can help you
; <a target='tab' href='https://devblogs.microsoft.com/dotnet/the-updated-getgcmemoryinfo-api-in-net-5-0-and-how-it-can-help-you/'>https://devblogs.microsoft.com/dotnet/the-updated-getgcmemoryinfo-api-in-net-5-0-and-how-it-can-help-you/</a>
</pre>
 
.NET 3.0부터 BCL에 포함시켜둔 GC.GetGCMemoryInfo를 <a target='tab' href='https://github.com/dotnet/runtime/issues/28439'>5.0부터 기능을 좀 더 보강</a>했다고 합니다. 
 
우선, .NET 3.0의 경우 GC.GetGCMemoryInfo가 반환한 GCMemoryInfo 타입은 아래의 기능만 가지고 있습니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
using System;

namespace ConsoleApp1
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var buffer = new byte[4096];
            buffer = new byte[4096];

CallGC();
            ShowGCInfo();
            Console.WriteLine(Environment.NewLine);

buffer = new byte[4096];

CallGC();
            ShowGCInfo();
            Console.WriteLine(Environment.NewLine);
        }

static void CallGC()
        {
            GC.Collect(2, GCCollectionMode.Forced, true);
        }

static void ShowGCInfo()
        {
            var info = GC.GetGCMemoryInfo();

Console.WriteLine($"HeapSizeBytes: {info.HeapSizeBytes}, {GC.GetTotalMemory(false)}");
            Console.WriteLine($"TotalAvailableMemoryBytes: {info.TotalAvailableMemoryBytes}");
            Console.WriteLine($"FragmentedBytes: {info.FragmentedBytes}");
            Console.WriteLine($"HighMemoryLoadThresholdBytes: {info.HighMemoryLoadThresholdBytes}");
            Console.WriteLine($"MemoryLoadBytes: {info.MemoryLoadBytes}");

}
    }
}

/* 출력 결과
HeapSizeBytes: 66168, 72928
TotalAvailableMemoryBytes: 67968360448
FragmentedBytes: 1432
HighMemoryLoadThresholdBytes: 61171524403
MemoryLoadBytes: 55054371962

HeapSizeBytes: 81432, 84560
TotalAvailableMemoryBytes: 67968360448
FragmentedBytes: 2584
HighMemoryLoadThresholdBytes: 61171524403
MemoryLoadBytes: 55054371962
*/
</pre>
 
한 가지 유의할 점은, GetGCMemoryInfo는 마지막 GC 이후의 상황을 보여주는 것이므로 반드시 GC가 한 번 이상은 되어야 합니다. 
 
하나씩 값을 살펴볼까요? ^^ 우선 HeapSizeBytes는 마지막 GC 이후 사용 중인 총 Heap의 크기를 의미합니다. 사실 이와 유사한 값을 반환하는 메서드가 <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.gc.gettotalmemory'>GC.GetTotalMemory</a>인데, 값이 살짝 다른 것을 볼 수 있습니다. 어느 것을 신뢰해야 할지 모르겠군요. ^^ 
 
그다음 TotalAvailableMemoryBytes는 지난 예제에서 다룬 것처럼, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
C# - Java의 Xmx와 유사한 힙 메모리 최댓값 제어 옵션 HeapHardLimit
; <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13146'>https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13146</a>
</pre>
 
프로세스가 사용할 수 있는 총 메모리 크기를 가져옵니다. 따라서 GCHeapHardLimit가 설정됐다면 그것을 반영한 값이 나옵니다. 보통은 일반적인 환경에서 물리 메모리에 가까운 값을 반환하므로, 크게 의미는 없습니다. 
 
FragmentedBytes는 <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.gcmemoryinfo.fragmentedbytes'>문서에 자세하게 설명이 나오므로</a> 그것을 참조하시고... 역시나 GC Heap의 상황을 나타내는 것이므로 특별한 사유가 아니라면 역시 일반적인 성능 모니터링 상황에서는 눈여겨 보게 될 수치는 아닙니다. 
 
HighMemoryLoadThresholdBytes는 GC가 좀 더 적극적으로 Full GC를 수행하는 임곗값이 됩니다. 따라서 정말 물리 메모리가 숨넘어가는 상황이 발생해 성능 저하가 발생하고 있는지를 판단할 수 있는 값이 되는데요, 꽤나 의미가 있어 보입니다. 그러니까, 현재 시스템 메모리의 사용량이 HighMemoryLoadThresholdBytes를 넘게 되면 일종의 경고 상황이 발생하는 것과 마찬가지라고 보면 되겠습니다. 
 
마지막으로, MemoryLoadBytes는 <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winbase/ns-winbase-memorystatus'>MEMORYSTATUS structure</a>의 dwMemoryLoad 필드 값에 해당한다고 합니다. 따라서 현재 물리 메모리의 사용률 정도로 여기면 되겠습니다. 
 
<hr style='width: 50%' /> 
 
자, 그럼 .NET 5 이후부터 추가된 멤버를 살펴볼까요? ^^ 대충 예제 코드는 이렇게 확장할 수 있습니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
namespace ConsoleApp1
{
 internal class Program
 {
 static void Main(string[] args)
 {
 var buffer = new byte[4096];
 buffer = new byte[4096];

CallGC();
            ShowGCInfo();
            Console.WriteLine(Environment.NewLine);

buffer = new byte[4096];

CallGC();
            ShowGCInfo();
            Console.WriteLine(Environment.NewLine);

buffer = new byte[4096];

CallGC();
            ShowGCInfo();
            Console.WriteLine(Environment.NewLine);

buffer = new byte[4096];

CallGC();
            ShowGCInfo();
            Console.WriteLine(Environment.NewLine);

}

static void CallGC()
        {
            GC.Collect(2, GCCollectionMode.Forced, true);
        }

static void ShowGCInfo()
        { 
            var info = GC.GetGCMemoryInfo(GCKind.Any);

/*
private GCGenerationInfo _generationInfo0; // Gen 0
private GCGenerationInfo _generationInfo1; // Gen 1
private GCGenerationInfo _generationInfo2; // Gen 2
private GCGenerationInfo _generationInfo3; // LOH
private GCGenerationInfo _generationInfo4; // POH
            */

long totalAfter = 0;
            long totalBefore = 0;
            foreach (var ginfo in info.GenerationInfo)
            {
                Console.WriteLine($"{ginfo.SizeAfterBytes} {ginfo.SizeBeforeBytes}, {ginfo.FragmentationAfterBytes} {ginfo.FragmentationBeforeBytes}");
                totalAfter += ginfo.SizeAfterBytes;
                totalBefore += ginfo.SizeBeforeBytes;
            }

Console.WriteLine($"HeapSizeBytes: {info.HeapSizeBytes}, {GC.GetTotalMemory(false)}, GenInfo After == {totalAfter}, Before == {totalBefore}");
            Console.WriteLine($"TotalCommittedBytes: {info.TotalCommittedBytes}");
            Console.WriteLine($"Generation: {info.Generation}");
            Console.WriteLine($"TotalAvailableMemoryBytes: {info.TotalAvailableMemoryBytes}");
            Console.WriteLine($"FinalizationPendingCount: {info.FinalizationPendingCount}");
            Console.WriteLine($"Concurrent: {info.Concurrent}");
            Console.WriteLine($"Compacted: {info.Compacted}");
            Console.WriteLine($"Index: {info.Index}");
            Console.WriteLine($"FragmentedBytes: {info.FragmentedBytes}");
            Console.WriteLine($"HighMemoryLoadThresholdBytes: {info.HighMemoryLoadThresholdBytes}");
            Console.WriteLine($"MemoryLoadBytes: {info.MemoryLoadBytes}");

foreach (var duration in info.PauseDurations)
            {
                Console.WriteLine($"{duration.TotalMilliseconds}, {duration.Ticks}");
            }

Console.WriteLine($"PauseTimePercentage: {info.PauseTimePercentage}");
 Console.WriteLine($"PinnedObjectsCount: {info.PinnedObjectsCount}");
 Console.WriteLine($"PromotedBytes: {info.PromotedBytes}");
 }
 }
}
</pre>
 
실행해 보면, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
24 82048, 0 11640
82072 24, 15648 0
24 24, 0 0
24 24, 0 0
17440 17440, 0 0
HeapSizeBytes: 99584, 118776, GenInfo After == 99584, Before == 99560
TotalCommittedBytes: 221184
Generation: 2
TotalAvailableMemoryBytes: 67968360448
FinalizationPendingCount: 2
Concurrent: False
Compacted: False
Index: 1
FragmentedBytes: 15648
HighMemoryLoadThresholdBytes: 61171524403
MemoryLoadBytes: 51655953940
0.706, 7060
0, 0
PauseTimePercentage: 2.78
PinnedObjectsCount: 1
PromotedBytes: 84128

48 147472, 0 37736
147496 82096, 46088 15648
82120 48, 16128 0
48 48, 0 0
53296 53296, 0 0
HeapSizeBytes: 183424, 153240, GenInfo After == 283008, Before == 282960
TotalCommittedBytes: 286720
Generation: 2
TotalAvailableMemoryBytes: 67968360448
FinalizationPendingCount: 2
Concurrent: False
Compacted: False
Index: 2
FragmentedBytes: 46568
HighMemoryLoadThresholdBytes: 61171524403
MemoryLoadBytes: 51655953940
0.163, 1630
0, 0
PauseTimePercentage: 2.54
PinnedObjectsCount: 1
PromotedBytes: 137120

72 173592, 0 47536
173568 147520, 61952 46088
229640 82144, 62664 16128
72 72, 0 0
89152 89152, 0 0
HeapSizeBytes: 209496, 171672, GenInfo After == 492504, Before == 492480
TotalCommittedBytes: 286720
Generation: 2
TotalAvailableMemoryBytes: 67968360448
FinalizationPendingCount: 4
Concurrent: False
Compacted: False
Index: 3
FragmentedBytes: 62400
HighMemoryLoadThresholdBytes: 61171524403
MemoryLoadBytes: 51655953940
0.163, 1630
0, 0
PauseTimePercentage: 2.54
PinnedObjectsCount: 1
PromotedBytes: 147168

96 219856, 0 75208
219832 173592, 94736 61952
403232 229664, 126056 62664
96 96, 0 0
125008 125008, 0 0
HeapSizeBytes: 255760, 184160, GenInfo After == 748264, Before == 748216
TotalCommittedBytes: 352256
Generation: 2
TotalAvailableMemoryBytes: 67968360448
FinalizationPendingCount: 3
Concurrent: False
Compacted: False
Index: 4
FragmentedBytes: 96176
HighMemoryLoadThresholdBytes: 61171524403
MemoryLoadBytes: 51655953940
0.186, 1860
0, 0
PauseTimePercentage: 2.59
PinnedObjectsCount: 1
PromotedBytes: 159608
</pre>
 
다른 건 크게 관심이 없고, 세대별 GC Heap의 크기를 알 수 있는 GenerationInfo가 눈에 띄는데요, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
long totalAfter = 0;
long totalBefore = 0;
foreach (var ginfo in info.GenerationInfo)
{
 Console.WriteLine($"{ginfo.SizeAfterBytes} {ginfo.SizeBeforeBytes}, {ginfo.FragmentationAfterBytes} {ginfo.FragmentationBeforeBytes}");
 totalAfter += ginfo.SizeAfterBytes;
 totalBefore += ginfo.SizeBeforeBytes;
}
</pre>
 
이에 대한 출력 결과는 5개가 나옵니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
96 219856, 0 75208
219832 173592, 94736 61952
403232 229664, 126056 62664
96 96, 0 0
125008 125008, 0 0
</pre>
 
왜냐하면, 차례대로 Gen0, Gen1, Gen2의 정보와 함께 이후 LOH, POH의 정보를 보여주기 때문입니다. 
 
그런데, 각각의 세대에 해당하는 SizeAfterBytes 정보가 해석이 잘 안 됩니다. 그냥 문서상으로는 GC 이후 해당 Gen에 남아 있는 바이트를 의미하는데요, 그렇다면 그 값들을 모두 더한 경우 HeapSizeBytes와 (적어도) 비슷한 정도는 돼야 합니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
HeapSizeBytes: 255760, 184160, GenInfo After == 748264, Before == 748216
</pre>
 
아쉽게도 보는 바와 같이, SizeAfter의 총 크기가 748264인 반면, HeapSizeBytes는 255760에 불과합니다. 여기서 재미있는 건, 처음 2번의 GC에서는 HeapSizeBytes와 SizeAfter가 값이 동일했다는 점입니다. 오호~~~ 이걸 어떻게 해석해야 할지 모르겠군요. ^^ 그러다 혹시나 싶어 .NET 7 런타임에서 해당 코드를 실행했더니, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
...[이전 출력 생략]...

0 24544, 0 17968
24544 19584, 20416 12568
174392 154872, 64512 52000
0 0, 0 0
35832 35832, 0 0
HeapSizeBytes: 234768, 162072, GenInfo After == 234768, Before == 234832
...[생략]...
</pre>
 
정확히 일치합니다. 아쉽지만, 저 값을 각 세대별 Heap 사용량으로 쓰려면 .NET 7까지 기다려야 할 듯합니다. ^^ 
 
(<a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/bbs/DownloadAttachment.aspx?fid=1979&boardid=331301885'>첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함</a>합니다.)

<hr />[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

</div>

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