base64转换后如何释放内存

Question

我正在尝试流式传输文件的内容。 该代码适用于较小的文件，但对于较大的文件，我会收到 Out of Memory 错误。

public void StreamEncode(FileStream inputStream, TextWriter tw)
{
    byte[] base64Block = new byte[BLOCK_SIZE];
    int bytesRead = 0;

    try
    {
        do
        {
            // read one block from the input stream
            bytesRead = inputStream.Read(base64Block, 0, base64Block.Length);

            // encode the base64 string
            string base64String = Convert.ToBase64String(base64Block, 0, bytesRead);

            // write the string
            tw.Write(base64String);

        } while (bytesRead == base64Block.Length);
    }
    catch (OutOfMemoryException)
    {
        MessageBox.Show("Error -- Memory used: " + GC.GetTotalMemory(false) + " bytes");
    }
}

我可以隔离问题并观察使用的内存在循环过程中增长。
问题似乎是对Convert.ToBase64String() 的调用。

如何为转换后的字符串释放内存？

---

从这里开始编辑......这是一个更新。 我还为此创建了一个新的 thread —— 抱歉，我想这不是正确的做法。

感谢您的精彩建议。根据建议，我缩小了用于从文件读取的缓冲区大小，看起来内存消耗更好，但我仍然看到 OOM 问题，而且我看到文件大小小至 5MB 时出现此问题。我可能想处理十倍大的文件。

我现在的问题似乎在于使用 TextWriter。

我创建一个请求如下 [通过一些编辑来缩小代码]：

HttpWebRequest oRequest = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(new Uri(strURL));
oRequest.Method = httpMethod;
oRequest.ContentType = "application/atom+xml";
oRequest.Headers["Authorization"] = getAuthHeader();
oRequest.ContentLength = strHead.Length + strTail.Length + longContentSize;
oRequest.SendChunked = true;

using (TextWriter tw = new StreamWriter(oRequest.GetRequestStream()))
{
    tw.Write(strHead);
    using (FileStream fileStream = new FileStream(strPath, FileMode.Open, 
           FileAccess.Read, System.IO.FileShare.ReadWrite))
    {
        StreamEncode(fileStream, tw);
    }
    tw.Write(strTail);
}
.....

调用例程：

public void StreamEncode(FileStream inputStream, TextWriter tw)
{
    // For Base64 there are 4 bytes output for every 3 bytes of input
    byte[] base64Block = new byte[9000];
    int bytesRead = 0;
    string base64String = null;

    do
    {
        // read one block from the input stream
        bytesRead = inputStream.Read(base64Block, 0, base64Block.Length);

        // encode the base64 string
        base64String = Convert.ToBase64String(base64Block, 0, bytesRead);

        // write the string
        tw.Write(base64String);


    } while (bytesRead !=0 );

}

由于潜在的大内容，我应该使用 TextWriter 以外的东西吗？能够创建请求的整个有效负载似乎非常方便。

这完全是错误的方法吗？我希望能够支持非常大的文件。

Answer 1

如果您使用 32 kB 或更大的 BLOCK_SIZE，您将创建 85 kB 或更大的字符串，这些字符串分配在大对象堆上。短期对象应该存在于常规堆中，而不是大型对象堆中，因此这可能是内存问题的原因。

另外，我发现代码有两个潜在问题：

• base64 编码在字符串末尾使用填充，因此，如果您将流切分成位并转换为 base64 字符串，然后将字符串写入流，您最终不会得到单个 base64 流。

• 检查使用Read 方法读取的字节数是否与请求的字节数相同不是检查流结尾的正确方法。 Read 方法在任何时候都可能读取比请求更少的字节数，而检查流结束的正确方法是在方法返回零时。

Answer 2

请记住，将数据转换为 base64 时，生成的字符串将长 33%（假设输入大小是 3 的倍数，这在您的情况下可能是个好主意）。如果 BLOCK_SIZE 太大，则可能没有足够的连续内存来保存生成的 base-64 字符串。

尝试减小 BLOCK_SIZE，使 base-64 的每一块更小，从而更容易为其分配内存。

但是，如果您使用像 StringWriter 这样的内存 TextWriter，您可能会遇到同样的问题，因为它无法找到足够大的内存块来容纳内部缓冲区。不过，如果您正在写入文件之类的东西，这应该不是问题。

Answer 3

猜测...HttpWebRequest.AllowWriteStreamBuffering 默认为 true，根据 MSDN，“将 AllowWriteStreamBuffering 设置为 true 可能会在上传大型数据集时导致性能问题，因为数据缓冲区可能会使用所有可用内存”。尝试设置 oRequest.AllowWriteStreamBuffering = false 看看会发生什么。

Answer 4

尝试将您的 base64String 声明拉出循环。如果这仍然没有帮助，请尝试在多次迭代后调用垃圾收集器。

GC.Collect(); GC.WaitForPendingFinalizers();

Answer 5

尝试减小块大小或避免将 Convert 调用的结果分配给变量：

bytesRead = inputStream.Read(base64Block, 0, base64Block.Length);
tw.Write(Convert.ToBase64String(base64Block, 0, bytesRead));

Answer 6

从内存使用的角度来看，代码看起来不错，但我认为您正在为基于内存的流（如 MemoryStream）传递写入器并将数据存储在那里会导致 OOM 异常。

如果 BLOCK_SIZE 大于 86Kb 分配将发生在大对象堆 (LOH) 上，它会改变分配行为，但本身不应导致 OOM。

注意：您的结束条件不正确 - 应该是 bytesRead != 0，一般来说，即使还有更多数据，Read 也可以返回比请求更少的字节。据我所知，FileStream 也从未这样做过。

Answer 7

我会先将结果写入临时文件。

using (TextWriter tw = new StreamWriter(oRequest.GetRequestStream()))
{
    tw.Write(strHead);
    var tempPath = Path.GetTempFileName();
    try
    {
        using (var input = File.OpenRead(strPath))
        using (var output = File.Open(
            tempPath, FileMode.Open, FileAccess.ReadWrite))
        {
            StreamEncode(fileStream, output);
            output.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            CopyTo(output, ((StreamWriter)tw).BaseStream);
        }
    }
    finally
    {
        File.Delete(tempPath);
    }
    tw.Write(strTail);
}

public void StreamEncode(Stream inputStream, Stream output)
{
    // For Base64 there are 4 bytes output for every 3 bytes of input
    byte[] base64Block = new byte[9000];
    int bytesRead = 0;
    string base64String = null;

    using (var tw = new StreamWriter(output))
    {
        do
        {
            // read one block from the input stream
            bytesRead = inputStream.Read(base64Block, 0, base64Block.Length);

            // encode the base64 string
            base64String = Convert.ToBase64String(base64Block, 0, bytesRead);

            // write the string
            tw.Write(base64String);

        } while (bytesRead !=0 );
    }

}


static void CopyTo(Stream input, Stream output)
{
    const int length = 10240;
    byte[] buffer = new byte[length];
    int count = 0;

    while ((count = input.Read(buffer, 0, length)) > 0)
        output.Write(buffer, 0, count);
}