PerfView专题 (第四篇)：如何寻找 C# 中程序集泄漏
一：背景
前两篇我们都聊到了非托管内存泄漏，一个是 HeapAlloc ，一个是 VirtualAlloc，除了这两种泄漏之外还存在其他渠道的内存泄漏，比如程序集泄漏，这一篇我们就来聊一聊。
二： 程序集也会泄漏？
在我分析的一百多dump中，程序集方面的泄漏主要有 XmlSerializer 和 Castle.Proxy 这两个入口，这里就来探讨 XmlSerializer 所造成的泄漏。
1. 问题代码
为了方便讲述，先上一段测试代码，百分百内存泄漏，如假包换。
internal class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var xml = @" <FabrikamCustomer>
<Id>0001</Id>
<FirstName>John</FirstName>
<LastName>Dow</LastName>
</FabrikamCustomer>";
Enumerable.Range(0, 30000)
.Select(i => GetCustomer(i, "FabrikamCustomer", xml))
.ToList();
Console.WriteLine("处理完成！");
Console.ReadLine();
}
public static Customer GetCustomer(int i, string rootElementName, string xml)
{
var xmlSerializer = new XmlSerializer(typeof(Customer),
new XmlRootAttribute(rootElementName));
using (var textReader = new StringReader(xml))
{
using (var xmlReader = XmlReader.Create(textReader))
{
Console.WriteLine(i);
return (Customer)xmlSerializer.Deserialize(xmlReader);
}
}
}
}
public class Customer
{
public string Id { get; set; }
public string FirstName { get; set; }
public string LastName { get; set; }
}
故意让程序调用 XmlSerializer 三万次，跑完后我们看一下内存占用情况。
从图中你会观察到，内存会一直往上飙，直到 1.35G 为止，很明显这么简单的代码会有这么大的内存占用，已经超出了我的预期，接下来用 windbg 探究下到底怎么回事？
2. windbg 调试
既然内存泄漏了，我们需要用 windbg 研判下到底是哪方面的内存泄漏，托管层还好说，如果是非托管 那又是头大的事。。。 先用 !address -summary 观察下。
0:000> !heap -s
************************************************************************************************************************
NT HEAP STATS BELOW
************************************************************************************************************************
LFH Key : 0x14f82251
Termination on corruption : ENABLED
Heap Flags Reserv Commit Virt Free List UCR Virt Lock Fast
(k) (k) (k) (k) length blocks cont. heap
-----------------------------------------------------------------------------
00670000 00000002 1020232 1012572 1020020 901 235 67 0 2 LFH
008c0000 00001002 60 16 60 4 2 1 0 0
00b20000 00001002 60 16 60 4 2 1 0 0
023d0000 00001002 60 4 60 0 1 1 0 0
025a0000 00041002 60 4 60 2 1 1 0 0
04d80000 00041002 60 4 60 2 1 1 0 0
-----------------------------------------------------------------------------
0:000> !eeheap -gc
Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x3aeb6320
generation 1 starts at 0x3ae91000
generation 2 starts at 0x025b1000
ephemeral segment allocation context: none
segment begin allocated size
025b0000 025b1000 02e70ee8 0x8bfee8(9174760)
3ae90000 3ae91000 3aeda364 0x49364(299876)
Large object heap starts at 0x035b1000
segment begin allocated size
035b0000 035b1000 036c2128 0x111128(1118504)
Total Size: Size: 0xa1a374 (10593140) bytes.
------------------------------
GC Heap Size: Size: 0xa1a374 (10593140) bytes.
从输出信息看，托管堆才区区 10M， 可以看到内存主要被 NT Heap 给吃掉了，因为没有开启 ust ，所以这块也搞不清楚是谁分配的。
如果仔细想一想，用 NT堆 的用户除了操作系统，还有 CLR，对，就是 CLR，所以看看与之相关的高频堆，低频堆，代码堆，或许有什么新发现，使用命令 !eeheap -loader。
0:000> !eeheap -loader
Loader Heap:
....
Module 57cf46f4: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 57cf4e8c: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 57cf5624: Size: 0x0 (0) bytes.
Module 57cf5dbc: Size: 0x0 (0) bytes.
Total size: Size: 0x0 (0) bytes.
--------------------------------------
Total LoaderHeap size: Size: 0xff56000 (267739136) bytes.
=======================================
发现有海量的程序集，而且占用了 267M，肯定是有问题的，接下来抽几个 module 看下里面都有什么内容。
0:000> !dumpmt -md 57cf61f8
EEClass: 57d08298
Module: 57cf5dbc
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
78c497b8 7884c838 PreJIT System.Object.ToString()
78c496a0 78988978 PreJIT System.Object.Equals(System.Object)
78c521f0 78988998 PreJIT System.Object.GetHashCode()
78c04f2c 789889a0 PreJIT System.Object.Finalize()
57d10c85 57cf61d4 NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCustomer.InitCallbacks()
57d10c89 57cf61dc NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCustomer..ctor()
57d10c7d 57cf61bc NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCustomer.Write3_FabrikamCustomer(System.Object)
57d10c81 57cf61c8 NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCustomer.Write2_Customer(System.String, System.String, ConsoleApp12.Customer, Boolean, Boolean)
可以发现这里面都是 XmlSerialization 相关类，这说明内存泄漏和它有关，但还找不出是哪个代码泄漏的，头疼哈。。。
3. 到底是谁泄漏的？
为了快速解决，这时候就可以祭出 PerfView 2.0.6（最新版本会报错） , 用它来监控程序集的加载事件，一旦程序中出现了加载事件，在内部进行拦截并记录 调用栈，主要还是借助了 ETW。
在 PerfView 面板中点击 Provider Browser 按钮选中 Loader 事件，如下图：
然后加上记录栈的key，即 @StacksEnabled=true，合并后就是：
Microsoft-Windows-DotNETRuntime:LoaderKeyword:Always:@StacksEnabled=true
执行完之后，就会看到 Events 项，在弹框中搜索 AssemblyLoad 事件，然后在 Time MSec 列点击右键选择 Open Any Stacks 打开此次加载的 线程调用栈， 如下图所示：
如果看到调用栈显示的是 乱码 的话，可以使用 Lookup Symbols 加载下符号，然后就可以看到清晰的调用栈，截图如下：
终于在 调用栈 中发现，那个 DynamicAssembly 就是 GetCustomer 方法创建的哈。。。 到此终于找到原因。
