Net资源泄露(内存泄露,GDI泄露,handle 泄露等)的终极解决方案

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Net资源泄露(内存泄露,GDI泄露,handle 泄露等)的终极解决方案 

摘要

    本文主要讨论了,什么是.Net内存泄露?如何确定是发生了内存泄露?如何预防内存泄露的发生?

正文

1.dot Net内存泄露简介

 

   可能很多.Net的用户(甚至包括一些dot Net开发者)对Net的内存泄露不是很了解,甚至会说.Net不存在内存泄露,因为“不是有GC机制吗?”—-恩,是有这么回事,它可以让你在通常 应用中不用考虑令人头疼的资源释放问题,但很遗憾的是这个机制不保证你开发的程序就不存在内存泄露。甚至可以说,dot Net中内存泄露是很常见的。这是因为:一方面,GC机制本身的缺陷造成的;另一方面,Net中托管资源和非托管资源的处理是有差异的,托管资源的处 理是由GC自动执行的(执行时机是不可预知的),而非托管资源 (占少部分,比如文件操作,网络连接等)必须显式地释放,否则就可能造成泄露。综合起来说的话,由于托管资源在Net中占大多数,通常不做显式的资源释放 是可以的,不会造成明显的资源泄露,而非托管资源则不然,是发生问题的主战场,是最需要注意的地方。 另外,很多情况下,衰老测试主要关注的是有没有内存泄露的发生,而对其他泄露的重视次之。这是因为,内存跟其他资源是正相关的,也就是说没有内存泄露的发 生,其他泄露的发生概率也较小,其根本原因在于几乎所有的资源最后都会在内存上有所反应。

 

2..Net内存泄露的检测

  有没有内存泄露的发生?判断依据是那些?

  如果程序报“Out of memory”之类的错误,事实上也占据了很大部分的内存,应该说是典型的内存泄露,这种情况属于彻底的Bug,解决之道就是找到问题点,改正。但我的经 验中,这种三下两下的就明显的泄露的情况较少,除非有人在很困的情况下编码,否则大多是隐性或渐进式地泄露,这种需经过较长时间的衰老测试才能发现,或者 在特定条件下才出现,对这种情况要确定问题比较费劲,有一些工具(详见1.3)可以利用,但我总感觉效果一般,也可能是我不会使用吧,我想大型程序估计得 无可奈何的用这个,详细的参见相关手册。

  需要强调的是,判断一个程序是不是出现了"memory leak",关键不是看它占用的内存有多大,而是放在一个足够长的时期(程序进入稳定运行状态后)内,看内存是不是还是一直往上涨,因此,刚开始的涨动或 者前期的涨动不能做为泄露的充分证据。

  以上是些比较感性的说法,实际操作中是通过一些性能计数器来测定的。大多数时候,主要关注 Process 里的以下几个指标就能得出结论,如果这些量整体来看是持续上升的,基本可以判断是有泄露情况存在的。

  A.Handle Count

  B.Thread Count

  C.Private Bytes

  D.Virtual Bytes

   E.Working Set

  F.另外.NET CLR Memory下的Bytes in all heeps也是我比较关注的。

   通过观察,如果发现这些参数是在一个区间内震荡的,应该是没有大的问题,但如果是一个持续上涨的状态,那就得注意,很可能存在内存泄露。

3.内存泄露诊断工具

    3.1perfmon.msc 的使用

       如何测定那些性能计数器呢,大多使用windows自带的perfmon.msc。

      在Run中输入perfmon.msc,运行,其他的自己摸索,不难。

   3.2 其他重要的性能计数器

      其他重要的计数器

   3.3其他检测工具

  我用过的工具中CLRProfiler 和dotTrace 还行,windeg也还行。不过坦白的说,准确定位比较费劲,最好还是按常规的该Dispose的加Dispose,也可以加 GC.Collect()。

 

4.如何制造出健壮的程序

  4.1 Dispose()的使用

     如果使用的对象提供Dispose()方法,那么当你使用完毕或在必要的地方(比如Exception)调用该方法,特别是对非托管对象,一定要加以调 用,以达到防止泄露的目的。另外很多时候程序提供对Dispose()的扩展,比如Form,在这个扩展的Dispose方法中你可以把大对象的引用什么 的在退出前释放。

   对于DB连接,COM组件(比如OLE组件)等必须调用其提供的Dispose方法,没有的话最好自己写一个。

  4.2 using的使用

   using除了引用Dll的功用外,还可以限制对象的适用范围,当超出这个界限后对象自动释放,比如

  4.3 事件的卸载

   这个不是必须的,推荐这样做。之前注册了的事件,关闭画面时应该手动注销,有利于GC回收资源。 

  4.4 API的调用

       一般的使用API了就意味着使用了非托管资源,需要根据情况手动释放所占资源,特别是在处理大对象时。 

  4.5继承 IDisposable实现自己内存释放接口

    Net 如何继承IDisposable接口,实现自己的Dispose()函数

  4.6弱引用(WeakReference )

     通常情况下,一个实例如果被其他实例引用了,那么他就不会被GC回收,而弱引用的意思是,如果一个实例没有被其他实例引用(真实引用),而仅仅是被弱引 用,那么他就会被GC回收。

  4.7析构函数(Finalize())

     使用了非托管资源的时候,可以自定义析构函数使得对象结束时释放所占资源;        

     对仅使用托管资源的对象,应尽可能使用它自身的Dispose方法,一般不推荐自定义析构函数。

5.其他资源泄露

   GDI leak,handle leak。

6.几个特例

1.对于使用了Bitmap对象的部分需要调用DestroyIcon来删除对象

 [DllImport("user32", EntryPoint = "DestroyIcon")] 

 private static extern void DestroyIcon(IntPtr handle);

 using (System.IO.MemoryStream mstream = new System.IO.MemoryStream()) 

 { 

     bmp.Save(mstream, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png); 

     intP = new Bitmap(mstream).GetHicon(); this.notifyIcon.Icon = Icon.FromHandle(intP); 

     DestroyIcon(intP); 

 }  

2. 多线程中的GC         

             //Force garbage collection.

            GC.Collect();

            //Wait for all finalizers to complete

            GC.WaitForPendingFinalizers();

7.参考文献

  1.发 现并防止 托管代码中出现内存泄漏 ;

  2..NET Memory Leak reader email: Are you really “leaking” .net memory

  3.How to detect and avoid memory and resources leaks in .NET applications

 4.其他参考资料

8.扩展阅读

1.实 用.net内存泄露(memory leak)解决方案

2.Garbage Collection: Automatic Memory Management in the Microsoft .NET Framework By Jeffrey Richter  http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/bb985010.aspx

3.OutOfMemoryException and Pinning

https://blogs.msdn.com/yunjin/archive/2004/01/27/63642.aspx

4.http://blogs.msdn.com/b/tess/ 

5.http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/0xy59wtx%28v=VS.80%29.aspx 

后记

   其实本文更像是一篇如何开发出更健壮dot Net程序的指南。

—-全文完—–

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