记一次 .NET 某风控管理系统 内存泄漏分析
一：背景
1. 讲故事
上个月中旬，星球里的一位朋友在微信找我，说他的程序跑着跑着内存会不断的缓慢增长并无法释放，寻求如何解决 ？
得，看样子星球还得好好弄！！！ 😂😂😂 不管怎么说，先上 windbg 说话。
二：Windbg 分析
1. 经验推理
从朋友的截图看，有大量的 8216 字节的 byte[]，这表示什么呢？ 追随本系列的朋友应该知道，有一篇 某三甲医院 的内存暴涨的dump中，也同样有此 size= (8216-24=8192) 的 byte[] 数组， 他的问题是 Oracle 中读取某大字段时sdk里的 OraBuf 出了问题，换句话说，这肯定又是底层或者第三方库中的池对象搞出来的东西，接下来从 托管堆 看起。
2. 查看托管堆
0:000> !dumpheap -stat
Statistics:
00007ffe107248f0 483707 15478624 System.Threading.PreAllocatedOverlapped
00007ffe1079c160 483744 15479808 System.Threading.ThreadPoolBoundHandle
00007ffe1079cff8 483701 23217648 System.Threading._IOCompletionCallback
00007ffe106e7a90 483704 23217792 Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeFileHandle
00007ffe1079b088 483703 30956992 System.IO.FileSystemWatcher+AsyncReadState
00007ffe1079ceb0 483707 34826904 System.Threading.OverlappedData
00007ffe1079ccb0 483707 34826904 System.Threading.ThreadPoolBoundHandleOverlapped
0000016c64651080 245652 1473128080 Free
00007ffe105abf30 488172 3977571092 System.Byte[]
扫完托管堆，卧槽 ，byte[] 没吸引到我，反而被 System.IO.FileSystemWatcher+AsyncReadState 吸引到了，毕竟被 System.IO.FileSystemWatcher 折腾多次了，它已经深深打入了我的脑海。。。毕竟让程序卡死，让句柄爆高的都是它。。。这一回八成又是它惹的祸，看样子还是有很多程序员栽在这里哈。
为做到严谨，我还是从最大的 System.Byte[] 入手，按size对它进行分组再按totalsize降序，丑陋的脚本我就不发了，直接上脚本的输出结果。
!dumpheap -mt 00007ffe105abf30
size=8216,count=483703,totalsize=3790M
size=8232,count=302,totalsize=2M
size=65560,count=6,totalsize=0M
size=131096,count=2,totalsize=0M
size=4120,count=11,totalsize=0M
size=56,count=301,totalsize=0M
size=88,count=186,totalsize=0M
size=848,count=16,totalsize=0M
size=152,count=85,totalsize=0M
size=46,count=242,totalsize=0M
size=279,count=38,totalsize=0M
!dumpheap -mt 00007ffe105abf30 -min 0n8216 -max 0n8216 -short
0000016c664277f0
0000016c66432a48
0000016c6648ef88
0000016c6649daa8
0000016c6649fb00
0000016c664a8b90
...
从输出结果看，size=8216 的 byte[] 有 48w 个，然后脚本也列出了一些 8216 大小的 address 地址，接下来用 !gcroot 看下这些地址的引用。
0:000> !gcroot 0000016c664277f0
HandleTable:
0000016C65FC28C0 (async pinned handle)
-> 0000016C6628DEB0 System.Threading.OverlappedData
-> 0000016C664277F0 System.Byte[]
Found 1 unique roots (run '!gcroot -all' to see all roots).
0:000> !gcroot 0000016c667c80d0
HandleTable:
0000016C65FB7920 (async pinned handle)
-> 0000016C663260F8 System.Threading.OverlappedData
-> 0000016C667C80D0 System.Byte[]
从输出中可以看到这些 byte[] 都是 async pinned，也就是当异步IO回来的时候需要给 byte[] 填充的存储空间，接下来我们看看如何通过 OverlappedData 找到源码中定义为 8192 大小的 byte[] 地方。
如果你了解 FileSystemWatcher ，反向查找链大概是这样的 OverlappedData -> ThreadPoolBoundHandleOverlapped -> System.IO.FileSystemWatcher+AsyncReadState -> Buffer[]， 这中间涉及到 ThreadPool 和 SafeHandle 的绑定。
0:000> !do 0000016C663260F8
Name: System.Threading.OverlappedData
MethodTable: 00007ffe1079ceb0
EEClass: 00007ffe107ac8d0
Size: 72(0x48) bytes
File: C:\Program Files\dotnet\shared\Microsoft.NETCore.App\5.0.10\System.Private.CoreLib.dll
Fields:
MT Field Offset Type VT Attr Value Name
00007ffe106e3c08 40009ce 8 System.IAsyncResult 0 instance 0000000000000000 _asyncResult
00007ffe104a0c68 40009cf 10 System.Object 0 instance 0000016c66326140 _callback
00007ffe1079cb60 40009d0 18 ...eading.Overlapped 0 instance 0000016c663260b0 _overlapped
00007ffe104a0c68 40009d1 20 System.Object 0 instance 0000016c667c80d0 _userObject
00007ffe104af508 40009d2 28 PTR 0 instance 00000171728f66e0 _pNativeOverlapped
00007ffe104aee60 40009d3 30 System.IntPtr 1 instance 0000000000000000 _eventHandle
00007ffe104ab258 40009d4 38 System.Int32 1 instance 0 _offsetLow
00007ffe104ab258 40009d5 3c System.Int32 1 instance 0 _offsetHigh
0:000> !do 0000016c663260b0
Name: System.Threading.ThreadPoolBoundHandleOverlapped
MethodTable: 00007ffe1079ccb0
EEClass: 00007ffe107ac858
Size: 72(0x48) bytes
File: C:\Program Files\dotnet\shared\Microsoft.NETCore.App\5.0.10\System.Private.CoreLib.dll
Fields:
MT Field Offset Type VT Attr Value Name
00007ffe1079ceb0 40009d6 8 ...ng.OverlappedData 0 instance 0000016c663260f8 _overlappedData
00007ffe1079b818 40009c0 10 ...ompletionCallback 0 instance 0000016f661ab8a0 _userCallback
00007ffe104a0c68 40009c1 18 System.Object 0 instance 0000016c667ca0e8 _userState
00007ffe107248f0 40009c2 20 ...locatedOverlapped 0 instance 0000016c66326090 _preAllocated
00007ffe104af508 40009c3 30 PTR 0 instance 00000171728f66e0 _nativeOverlapped
00007ffe1079c160 40009c4 28 ...adPoolBoundHandle 0 instance 0000000000000000 _boundHandle
00007ffe104a7238 40009c5 38 System.Boolean 1 instance 0 _completed
00007ffe1079b818 40009bf 738 ...ompletionCallback 0 static 0000016f661ab990 s_completionCallback
0:000> !do 0000016c667ca0e8
Name: System.IO.FileSystemWatcher+AsyncReadState
MethodTable: 00007ffe1079b088
EEClass: 00007ffe107a9dc0
Size: 64(0x40) bytes
File: C:\Program Files\dotnet\shared\Microsoft.NETCore.App\5.0.10\System.IO.FileSystem.Watcher.dll
Fields:
MT Field Offset Type VT Attr Value Name
00007ffe104ab258 400002b 30 System.Int32 1 instance 1 <Session>k__BackingField
00007ffe105abf30 400002c 8 System.Byte[] 0 instance 0000016c667c80d0 <Buffer>k__BackingField
00007ffe106e7a90 400002d 10 ...es.SafeFileHandle 0 instance 0000016c66326028 <DirectoryHandle>k__BackingField
00007ffe1079c160 400002e 18 ...adPoolBoundHandle 0 instance 0000016c66326058 <ThreadPoolBinding>k__BackingField
00007ffe107248f0 400002f 20 ...locatedOverlapped 0 instance 0000016c66326090 <PreAllocatedOverlapped>k__BackingField
00007ffe1079b8c8 4000030 28 ...eSystem.Watcher]] 0 instance 0000016c66326078 <WeakWatcher>k__BackingField
上面的 <Buffer>k__BackingField 就是当初丢给 OverlappedData 作为 异步IO 读写的缓冲，然后看下 System.IO.FileSystemWatcher+AsyncReadState 的源码。
有了这些原理之后，接下来就可以问朋友是否有对 appsettings 设置了 reloadonchange=true 的情况，朋友找了下代码，写法大概如下：
public object GetxxxFlag()
{
string value = AppConfig.GetConfig("appsettings.json").GetValue("xxxx", "0");
return new
{
state = 200,
data = value
};
}
public class AppConfig
{
public static AppConfig GetConfig(string settingfile = "appsettings.json")
{
return new AppConfig(settingfile);
}
}
public class AppConfig
{
private AppConfig(string settingfile)
{
_config = new ConfigurationBuilder().AddJsonFile(settingfile, optional: true, reloadOnChange: true).Build();
_settingfile = settingfile;
}
}
从源码逻辑看，我猜测朋友将 GetConfig 方法标记成 static 后就以为是单例化了，再次调用不会重复 new AppConfig(settingfile)，所以问题就出在这里。
不过有意思的是，前面二篇的 FileSystemWatcher 都会造成程序卡死，那这一篇为啥没有呢？恰好他没有在程序根目录中放日志文件，不然的话。。。😄😄😄，可万万没想到逃过了卡死却没逃过一个 watcher 默认 8byte 空间的灵魂拷问。。。😂😂😂
三：总结
总的来说，设置 reloadOnChange: true 一定要慎重， 可能它会造成你的程序卡死，句柄泄漏，内存泄漏 等等！！！ 改进方案我就不说了，参考我前面的系列文章吧。
