记一次 .NET 某流媒体独角兽 API 句柄泄漏分析

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了记一次 .NET 某流媒体独角兽 API 句柄泄漏分析相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一:背景

1. 讲故事

上上周有位朋友找到我,说他的程序CPU和句柄都在不断的增长,无回头趋势,查了好些天也没什么进展,特加wx寻求帮助,截图如下:


看的出来这位朋友也是非常郁闷,出问题还出两个,气人哈,关于 cpu 爆高的问题我准备单独用一篇文章去侦读,这篇就先聊聊 句柄泄漏 的问题,毕竟写了20多篇,也是第一次聊到 handle 泄露,有点意思哈。

2. 什么是句柄

我个人理解的句柄:就是在托管层持有了一个对非托管层资源的引用,有了这个引用,我们就可以强制回收非托管资源,那什么是非托管资源? 我个人的理解是 gc 管不到的地方都是 非托管资源

通常包含这种句柄的类有: FileStream, Socket 等,如果大家有这个前置基础,接下来就可以用 windbg 去分析啦!

二: windbg 分析

1. 看问题表象

朋友从 任务管理器 中看到 handle =8770,那就说明程序中有 8770 个对非托管资源持有句柄,那怎么去看呢? 在说这个之前,大家有没有遇到这种现象,就是不管程序怎么泄漏,只要我们退出exe,那么所有的资源都会被神奇的 释放, 不管是托管资源还是非托管资源,这样说相信有很有朋友好奇这是怎么实现的??? 大家可以先想 10s。

揭晓答案啦! 简单的说, CLR 在内部维护了一张句柄表,当程序关闭时,CLR会强制释放句柄表中的所有句柄,那问题就简单了,既然 CLR 能触达,我相信通过 windbg 也能做到,对,就是通过 !gchandles 命令。

2. 查看句柄表

这里提醒一下,!gchandles 的作用域是 AppDomain,而不是 Process,接下来看一下命令输出:


0:000> !gchandles -stat
Statistics:
              MT    Count    TotalSize Class Name
...
00007ffccc1d2360        3       262280 System.Byte[]
00007ffccc116610       72       313224 System.Object[]
00007ffccc3814a0     8246       593712 System.Threading.OverlappedData
Total 10738 objects

Handles:
    Strong Handles:       312
    Pinned Handles:       18
    Async Pinned Handles: 8246
    Ref Count Handles:    1
    Weak Long Handles:    2080
    Weak Short Handles:   59
    Dependent Handles:    22

从输出看,有一组数据特别刺眼,那就是: Async Pinned Handles = 8246 [System.Threading.OverlappedData],这是什么意思呢? 从英文名就能看出这是一个和 异步IO 相关的句柄,有些朋友应该知道,在异步IO的过程中,会有一个 byte[] 被 pinned 住,同时还有一个异步IO的上下文对象 OverlappedData

接下来的一个问题是:既然是异步IO,那它的 handle 是什么类型,如前面所说是 FileStream 还是 Socket ? 要想找出答案,就需要深挖 OverlappedData 对象,相关的命令是: !dumpheap -mt xxx & !do ... ,参考如下:


0:000> !DumpHeap /d -mt 00007ffccc3814a0
         Address               MT     Size
000001aa2acb39c8 00007ffccc3814a0       72     
000001aa2acb3fd8 00007ffccc3814a0       72     
000001aa2ad323d0 00007ffccc3814a0       72     
...
0:000> !do 000001aa2acb39c8
Name:        System.Threading.OverlappedData
MethodTable: 00007ffccc3814a0
EEClass:     00007ffccc37ca18
Size:        72(0x48) bytes
File:        C:\\xxx\\xxx\\vms_210819\\System.Private.CoreLib.dll
Fields:
              MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name
00007ffccc21f508  40006b2        8  System.IAsyncResult  0 instance 0000000000000000 _asyncResult
00007ffccc110ae8  40006b3       10        System.Object  0 instance 000001aa2acb4020 _callback
00007ffccc381150  40006b4       18 ...eading.Overlapped  0 instance 000001aa2acb3980 _overlapped
00007ffccc110ae8  40006b5       20        System.Object  0 instance 000001aa2acb9fe8 _userObject
00007ffccc11f130  40006b6       28                  PTR  0 instance 000001aa2a9bd830 _pNativeOverlapped
00007ffccc11ecc0  40006b7       30        System.IntPtr  1 instance 0000000000000000 _eventHandle
0:000> !DumpObj /d 000001aa2acb3980
Name:        System.Threading.ThreadPoolBoundHandleOverlapped
MethodTable: 00007ffccc3812a0
EEClass:     00007ffccc37c9a0
Size:        72(0x48) bytes
File:        C:\\xxx\\xxx\\vms_210819\\System.Private.CoreLib.dll
Fields:
              MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name
00007ffccc3814a0  40006ba        8 ...ng.OverlappedData  0 instance 000001aa2acb39c8 _overlappedData
00007ffccc34fcd0  40006a4       10 ...ompletionCallback  0 instance 000001aa2acb3920 _userCallback
00007ffccc110ae8  40006a5       18        System.Object  0 instance 000001aa2acb38c8 _userState
00007ffccc380120  40006a6       20 ...locatedOverlapped  0 instance 000001aa2acb3960 _preAllocated
00007ffccc11f130  40006a7       30                  PTR  0 instance 000001aa2a9bd830 _nativeOverlapped
00007ffccc380eb8  40006a8       28 ...adPoolBoundHandle  0 instance 000001aa2acb3900 _boundHandle
00007ffccc1171c8  40006a9       38       System.Boolean  1 instance                0 _completed
00007ffccc34fcd0  40006a3      458 ...ompletionCallback  0   static 000001aa2acb4020 s_completionCallback
0:000> !DumpObj /d 000001aa2acb3900
Name:        System.Threading.ThreadPoolBoundHandle
MethodTable: 00007ffccc380eb8
EEClass:     00007ffccc37c870
Size:        32(0x20) bytes
File:        C:\\xxx\\xxx\\vms_210819\\System.Private.CoreLib.dll
Fields:
              MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name
00007ffccc1d76b0  40006a1        8 ...rvices.SafeHandle  0 instance 000001aa2acb1d30 _handle
00007ffccc1171c8  40006a2       10       System.Boolean  1 instance                0 _isDisposed

0:000> !DumpObj /d 000001aa2acb1d30
Name:        Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeFileHandle
MethodTable: 00007ffccc3807c8
EEClass:     00007ffccc37c548
Size:        48(0x30) bytes
File:        C:\\xxx\\xxx\\xxx\\System.Private.CoreLib.dll
Fields:
              MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name
00007ffccc11ecc0  4000bb4        8        System.IntPtr  1 instance 0000000000000428 handle
00007ffccc11b1e8  4000bb5       10         System.Int32  1 instance                4 _state
00007ffccc1171c8  4000bb6       14       System.Boolean  1 instance                1 _ownsHandle
00007ffccc1171c8  4000bb7       15       System.Boolean  1 instance                1 _fullyInitialized
00007ffccc2f1ae0  4001c3d       20 ...Private.CoreLib]]  1 instance 000001aa2acb1d50 _isAsync
00007ffccc380eb8  4001c3e       18 ...adPoolBoundHandle  0 instance 0000000000000000 <ThreadPoolBinding>k__BackingField

上面倒数第五行的 0000000000000428 就是具体的 handle 值,接下来就可以用 !handle 命令查看其值的具体信息。


0:000> !handle 0000000000000428 7
Handle 428
  Type         	File
  Attributes   	0
  GrantedAccess	0x100081:
         Synch
         Read/List,ReadAttr
  HandleCount  	2
  PointerCount 	65489

Type:File 可以看出,原来这 8000 多都是文件句柄哈。。。

写到这里貌似就到了死胡同了

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