記一次 .NET 某醫(yī)院預(yù)約平臺(tái) 內(nèi)存泄露分析
一：背景
1. 講故事
前幾天有位朋友找到我，說(shuō)他的程序有內(nèi)存泄露，讓我?guī)兔ε挪橐幌?，截圖如下：
圖片
說(shuō)實(shí)話看到 32bit， 1.5G 這些關(guān)鍵詞之后，職業(yè)敏感告訴我，他這個(gè)可能是虛擬地址緊張所致，不管怎么說(shuō)，有了 Dump 就可以上馬分析。
二：WinDbg分析
1. 虛擬地址緊張所致嗎
要看是不是虛擬地址緊張，可以用 !address -summary 觀察下內(nèi)存段統(tǒng)計(jì)信息，截圖如下：
圖片
我去，用 WinDbg Preview 盡然分析不了，在加載 ntdll 的過(guò)程中死掉了，如果你是我們調(diào)試訓(xùn)練營(yíng)的朋友，應(yīng)該會(huì)深深的有體會(huì)，我們分析的第一個(gè)dump就存在這個(gè)情況，這個(gè)加載不了其實(shí)就預(yù)示著一種非托管泄露，這里暫不劇透。
用 WinDbg Preview 分析不了怎么辦呢？可以用 Windbg 的其他版本哈，比如 Windbg10, WinDbg6 等等，這里就采用 WinDbg10 X86 版本打開(kāi)吧。
0:000> !address -summary
--- Usage Summary ---------------- RgnCount ----------- Total Size -------- %ofBusy %ofTotal
Free 179 8cbb1000 ( 2.199 GB) 54.97%
Heap 6598 376f6000 ( 886.961 MB) 48.09% 21.65%
<unknown> 3091 31954000 ( 793.328 MB) 43.02% 19.37%
Image 376 8c0d000 ( 140.051 MB) 7.59% 3.42%
Stack 75 1780000 ( 23.500 MB) 1.27% 0.57%
Other 7 4e000 ( 312.000 kB) 0.02% 0.01%
TEB 25 19000 ( 100.000 kB) 0.01% 0.00%
PEB 1 1000 ( 4.000 kB) 0.00% 0.00%
--- State Summary ---------------- RgnCount ----------- Total Size -------- %ofBusy %ofTotal
MEM_FREE 179 8cbb1000 ( 2.199 GB) 54.97%
MEM_COMMIT 9821 6bfad000 ( 1.687 GB) 93.68% 42.18%
MEM_RESERVE 352 7492000 ( 116.570 MB) 6.32% 2.85%從卦中 MEM_COMMIT 的 %ofTotal= 42.18% 來(lái)看，提交內(nèi)存占總的虛擬地址比重還不到一半，這說(shuō)明我的猜測(cè)是錯(cuò)的，不存在虛擬地址緊張的情況，這里稍微提醒一下的是，這里不存在虛擬地址緊張是因?yàn)樗_(kāi)的是 Any CPU 模式，默認(rèn)能吃到 4G 內(nèi)存。
不管怎么說(shuō)，現(xiàn)在被當(dāng)頭一棒，既然這條路走不通，那會(huì)是什么情況導(dǎo)致的呢？一般來(lái)說(shuō)這個(gè)內(nèi)存量我是不愿意分析的，但既然分析到這里也只能繼續(xù)分析，接下來(lái)用 !eeheap -gc 觀察下托管堆內(nèi)存占用情況。
0:000> !eeheap -gc
Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x777c0434
generation 1 starts at 0x77781000
generation 2 starts at 0x01861000
ephemeral segment allocation context: none
segment begin allocated size
01860000 01861000 0285ffdc 0xffefdc(16773084)
...
77780000 77781000 77aa25c0 0x3215c0(3282368)
Large object heap starts at 0x02861000
segment begin allocated size
02860000 02861000 031e5cc0 0x984cc0(9981120)
Total Size: Size: 0x1f7e47e4 (528369636) bytes.
------------------------------
GC Heap Size: Size: 0x1f7e47e4 (528369636) bytes.從卦中看當(dāng)前托管堆也才 528M 和 提交內(nèi)存 1.6G 相距甚遠(yuǎn)，所以這個(gè) dump 大概率是存在非托管內(nèi)存泄露，其實(shí) !address -summary 中的 Heap 也能佐證，說(shuō)到底就是 ntheap 泄露。
2. ntheap 怎么啦
深挖 ntheap 我就不挖了，省的誤入歧途，文章開(kāi)頭我說(shuō)過(guò) ntdll 無(wú)法加載的現(xiàn)象預(yù)示著一種非托管泄露，對(duì) ，就是 GC 的加載堆泄露，加載堆是 CLR 用來(lái)映射 C# 程序集，模塊，類(lèi)型，方法等用途的一塊私有內(nèi)存,那怎么去洞察它呢？可以使用 !eeheap -loader 命令洞察。
0:000> !eeheap -loader
Loader Heap:
--------------------------------------
...
Module 05829f78: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 0582a8f8: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 0582b278: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 0582bbf8: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 0582c578: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 0582cef8: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 0582d878: Size: 0x0 (0) bytes.
...
Module 362ea420: Size: 0x0 (0) bytes.
Total size: Size: 0x0 (0) bytes.
--------------------------------------
Total LoaderHeap size: Size: 0x7e7e000 (132636672) bytes total, 0x28000 (163840) bytes wasted.
=======================================雖然加載堆只統(tǒng)計(jì)到了 132M，但其中的 module 高達(dá) 2.3w 個(gè)，其實(shí)這里會(huì)有一些相關(guān)內(nèi)存是加載堆之外無(wú)法統(tǒng)計(jì)到的，一般正常的程序不可能有這么多的module，所以這就是我們接下來(lái)突破的點(diǎn)，那怎么突破呢？最好的辦法就是觀察下這個(gè) module 中到底有什么 type，使用 !dumpmodule 命令即可。
0:000> !dumpmodule -mt 0582d878
Name: Unknown Module
Attributes: Reflection
Assembly: 0c229d38
LoaderHeap: 00000000
TypeDefToMethodTableMap: 050676e4
TypeRefToMethodTableMap: 050676f8
MethodDefToDescMap: 0506770c
FieldDefToDescMap: 05067734
MemberRefToDescMap: 00000000
FileReferencesMap: 05067784
AssemblyReferencesMap: 05067798
Types defined in this module
MT TypeDef Name
------------------------------------------------------------------------------
0582dcb0 0x02000002
0582df90 0x02000003
0582e018 0x02000004
0582e0b8 0x02000005
0582e194 0x02000006
Types referenced in this module
MT TypeRef Name
------------------------------------------------------------------------------從模塊中并沒(méi)有看到類(lèi)型的文字描述，那怎么辦呢，我們隨便抽一個(gè) mt 看下這個(gè) mt 下有什么方法，使用 !dumpmt 命令即可。
0:000> !dumpmt -md 0582dcb0
EEClass: 05068980
Module: 0582d878
Name:
mdToken: 02000002
File: Unknown Module
BaseSize: 0x44
ComponentSize: 0x0
Slots in VTable: 8
Number of IFaces in IFaceMap: 0
--------------------------------------
MethodDesc Table
Entry MethodDe JIT Name
739819c8 735e61fc PreJIT System.Object.ToString()
73987850 735e6204 PreJIT System.Object.Equals(System.Object)
7398bd80 735e6224 PreJIT System.Object.GetHashCode()
738ddbe8 735e6238 PreJIT System.Object.Finalize()
0583b529 0582dc8c NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCallBack.InitCallbacks()
0583b52d 0582dc94 NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCallBack..ctor()
0583c7d0 0582dc74 JIT Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCallBack.Write3_root(System.Object)
0583c868 0582dc80 JIT Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCallBack.Write2_CallBack(System.String, System.String, xxx.Models.xxxBack, Boolean, Boolean)看到卦中的這些信息，我相信有很多朋友知道是怎么回事了，對(duì)，就是 Serialization 泄露，那它序列化什么類(lèi)型呢 ? 從卦中看就是 xxx.Models.xxxBack 類(lèi)，即 xmlSerializer.Serialize(xxx.Models.xxxBack) 的相關(guān)邏輯，接下來(lái)就需要逆向看下到底是哪里寫(xiě)的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是他的底層庫(kù)封裝的，有些方法有問(wèn)題，有些沒(méi)問(wèn)題，真的是無(wú)語(yǔ)哈。
//有問(wèn)題的方法
public static string Serialize(object o, Encoding encoding, string rootName)
{
XmlSerializer xmlSerializer = new XmlSerializer(o.GetType(), new XmlRootAttribute(rootName));
...
xmlSerializer.Serialize(memoryStream, o, xmlSerializerNamespaces);
return encoding.GetString(memoryStream.ToArray());
}
//正確的方法
public static string Serialize(object Obj, Encoding encoding)
{
...
using (XmlWriter xmlWriter = XmlWriter.Create(memoryStream, xmlWriterSettings))
{
XmlSerializerNamespaces xmlSerializerNamespaces = new XmlSerializerNamespaces();
xmlSerializerNamespaces.Add("", "");
new XmlSerializer(Obj.GetType()).Serialize(xmlWriter, Obj, xmlSerializerNamespaces);
}
return encoding.GetString(memoryStream.ToArray());
}這是一個(gè)老生常談的問(wèn)題，如果你用 new XmlSerializer(o.GetType(), new XmlRootAttribute(rootName)); 模式的話，一定要緩存起來(lái)，否則就會(huì)泄露，只能說(shuō)是微軟造的一個(gè)大坑吧，多少人都踩上去了。
三：總結(jié)
在我分析的真實(shí)dump案例中，見(jiàn)過(guò) Castle ProxyGenerator 的泄露，也見(jiàn)過(guò) CodeAnalysis.CSharp.Scripting 的泄露，還真沒(méi)見(jiàn)過(guò) XmlSerializer 的泄露，算是完美的補(bǔ)充了我的案例庫(kù)！
