记一次 .NET 某HIS系统后端服务内存泄漏分析

一：背景

1. 讲故事

前天那位 his 老哥又来找我了，上次因为CPU爆高的问题我给解决了，看样子对我挺信任的，这次另一个程序又遇到内存泄漏，希望我帮忙诊断下。

其实这位老哥技术还是很不错的，他既然能给我dump，那真的是遇到很棘手的疑难杂症了😂😂😂，我得做好心理准备😬😬😬，沟通下来大概就是程序的内存会缓慢膨胀，直到自毁，问题就是这么一个问题，接下来祭出我的看家工具 windbg。

二： windbg 分析

1. 到底哪里泄漏了？

我在之前很多篇文章中都说过，遇到这种内存泄漏，首先就要排查到底是 托管堆 还是 非托管堆 的问题？如果是后者，大多数情况只能举手投降，因为这里面水太深了。。。别看那些案例用 AllocHGlobal 方法分配非托管内存，然后用 !heap 去找的小儿科，现实情况比这种要复杂的多。。。

接下来先用 !address -summary 看一下当前进程的提交内存。


0:000> !address -summary

--- Usage Summary ---------------- RgnCount ----------- Total Size -------- %ofBusy %ofTotal
Free                                    345     7dfd`ca3ca000 ( 125.991 TB)           98.43%
<unknown>                             37399      201`54dbf000 (   2.005 TB)  99.83%    1.57%
Heap                                  29887        0`d179b000 (   3.273 GB)   0.16%    0.00%
Image                                  1312        0`0861b000 ( 134.105 MB)   0.01%    0.00%
Stack                                   228        0`06e40000 ( 110.250 MB)   0.01%    0.00%
Other                                    10        0`001d8000 (   1.844 MB)   0.00%    0.00%
TEB                                      76        0`00098000 ( 608.000 kB)   0.00%    0.00%
PEB                                       1        0`00001000 (   4.000 kB)   0.00%    0.00%

--- Type Summary (for busy) ------ RgnCount ----------- Total Size -------- %ofBusy %ofTotal
MEM_MAPPED                              352      200`00a40000 (   2.000 TB)  99.57%    1.56%
MEM_PRIVATE                           67249        2`2cbcb000 (   8.699 GB)   0.42%    0.01%
MEM_IMAGE                              1312        0`0861b000 ( 134.105 MB)   0.01%    0.00%

--- State Summary ---------------- RgnCount ----------- Total Size -------- %ofBusy %ofTotal
MEM_FREE                                345     7dfd`ca3ca000 ( 125.991 TB)           98.43%
MEM_RESERVE                           11805      200`22ae8000 (   2.001 TB)  99.60%    1.56%
MEM_COMMIT                            57108        2`1313e000 (   8.298 GB)   0.40%    0.01%

从卦象上看，进程提交内存 MEM_COMMIT = 8.2G, 然后我们看下托管堆大小，使用 !eeheap -gc 命令。


0:000> !eeheap -gc
Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x0000027795928060
generation 1 starts at 0x000002779572F0D0
generation 2 starts at 0x000002763DCE1000

Total Size:              Size: 0xcd28c510 (3442001168) bytes.
------------------------------
GC Heap Size:    Size: 0xcd28c510 (3442001168) bytes.

从最后一行可以看出，当前的GC堆 Size= 3442001168 /1024/1024/1024 =3.2G，也就是说大概： 8.2G - 3.2G = 5G 的内存丢掉了。。。尼玛，典型的 非托管内存泄漏，真的是哪壶不开提哪壶，这下可能真的要栽了。。。

2. 寻找非托管内存泄漏

除了 GC 堆，进程里面还有一个叫做 loader 堆，这里面东西就多了，有高频堆，低频堆，Stub堆，JIT堆等等，存放着和 AppDomain，Module，方法描述符，方法表，EEClass 等相关信息，从经验来说，这个 loader 堆是考察 非托管泄漏 优先考虑的地方，要想查看，可使用 !eeheap -loader 命令。


0:000> !eeheap -loader
...
Module 00007ffe2b1b6ca8: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1b7e80: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1b9058: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1ba230: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1bb408: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1bc280: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1bd458: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1be630: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1bf808: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1f0a50: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1f1c28: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 00007ffe2b1f2aa0: Size: 0x0 (0) bytes.
Total size:      Size: 0x0 (0) bytes.
--------------------------------------
Total LoaderHeap size:   Size: 0xc0fb9000 (3237711872) bytes total, 0x5818000 (92372992) bytes wasted.

这命令不输还好，一输吓一跳，windbg 界面刷了好几分钟才停下来。。。从输出中可以得到两点信息：

loader堆总共占用： 3237711872 /1024/1024/1024 = 3.01G
有非常多的 module 产生，我估计有几万个。。。

为了满足好奇心，我决定写一个小脚本看看到底有多少个 module ？？？

我去，module居然有19w之多，难怪占用了 3 个多G，感觉离真相不远了，接下来的问题是这些module是什么，从哪里来？？？

3. 寻找 module 的源头

要想寻找源头，大家可以仔细想一想， module 的嵌套关系应该是： Module -> Assembly -> Appdomain ，所以查 AppDomain 或许能给我们更多的信息，接下来使用 !DumpDomain 导出当前进程的所有应用程序域，又是刷刷刷的几分钟，哎。。。截图如下：

从图中可以看出有大量的 Dynamic 类型的程序集，你肯定想问这是什么意思？对，这就是代码动态创建的程序集，居然高达 19w 。。。接下来要解决的一个问题是：这些 Assembly 是怎么创建出来的？？？

4. 导出 module 内容

老读者应该知道我是怎么从 module 中导出问题代码的，对，就是寻找 module 的 startaddress，这里我就挑选其中一个module：00007ffe2b1f2aa0。


2:2:152> !dumpmodule 00007ffe2b1f2aa0
Name: Unknown Module
Attributes:              Reflection SupportsUpdateableMethods IsDynamic IsInMemory 
Assembly:                000002776c1d8470
BaseAddress:             0000000000000000
PEFile:                  000002776C1D8BF0
ModuleId:                00007FFE2B1F2EB8
ModuleIndex:             00000000000177CF
LoaderHeap:              0000000000000000
TypeDefToMethodTableMap: 00007FFE2B1EE8C0
TypeRefToMethodTableMap: 00007FFE2B1EE8E8
MethodDefToDescMap:      00007FFE2B1EE910
FieldDefToDescMap:       00007FFE2B1EE960
MemberRefToDescMap:      0000000000000000
FileReferencesMap:       00007FFE2B1EEA00
AssemblyReferencesMap:   00007FFE2B1EEA28

我去，BaseAddress 居然没有地址，真倒霉，这也就是说该 module 你是无法导出的，想想也对，毕竟是动态生成的，可能写代码的人都搞不清楚module中是什么？难道真的就没有办法了吗？可俗话说得好，天无绝人之路😅😅😅，在 !dumpmodule 命令中有一个 mt (methodtable) 参数，用来显示当前module中都有哪些类型,这就是重大线索。


||2:2:152> !dumpmodule -mt 00007ffe2b1f2aa0 
Name: Unknown Module
Attributes:              Reflection SupportsUpdateableMethods IsDynamic IsInMemory 
Assembly:                000002776c1d8470

Types defined in this module

              MT          TypeDef Name
------------------------------------------------------------------------------
00007ffe2b1f3168 0x02000002 <Unloaded Type>
00007ffe2b1f2f60 0x02000003 <Unloaded Type>

Types referenced in this module

              MT            TypeRef Name
------------------------------------------------------------------------------
00007ffdb9f70af0 0x02000001 System.Object
00007ffdbaed3730 0x02000002 Castle.DynamicProxy.IProxyTargetAccessor
00007ffdbaec8f98 0x02000003 Castle.DynamicProxy.ProxyGenerationOptions
00007ffdbaec7fe8 0x02000004 Castle.DynamicProxy.IInterceptor

可以看到module中定义了两个 type，都有其方法表地址，接下来通过 mt 来换取 md (方法描述符) 来得到最后module内容。