.NET资源泄露与处理方案

.NET虽然拥有强大易用的垃圾回收机制，但并不是因为这样，你就可以对资源管理放任不管，其实在稍不注意的时候，可能就造成了资源泄露，甚至因此导致系统崩溃，到那时再来排查问题就已经是困难重重。

一、知识点简单介绍

常见的资源泄露有：

• 内存泄漏：非托管资源没有释放、非静态对象注册了静态实例。
• GDI泄露：字体。
• 句柄泄露：Socket或线程。
• 用户对象泄露：移除的对象未释放。

二、具体实例

1. 内存泄漏

很常见的现象是分不清哪些对象需要释放，对于控件、Stream等一些非托管资源也只管新增，却没有释放，功能是实现了，却埋了颗不小的雷。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    for(int i=0;i<1000;i++)
        this.Controls.Add(new TabPage());
}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    new Form2.ShowDialog();
}

如果你觉得写这样的代码很Cool，很简洁，你在项目中也有这么写代码，那你就碰到大麻烦了，你试试在上面Form2中开个大一点的数组来检查内存，然后运行，按几下按钮，你就会发现，内存一直增加，即使你调用了GC也无济于事。所以，对于此类非托管资源要记住释放，用完即废可以采用using关键字。

public Form2()
{
    InitializeComponent();
    MyApp.FormChanged += FormChanged;
}

上面这个例子中，MyApp是一个静态类，如果在实例对象中向这种类里面注册了事件，而又没有取消注册，这样也会遇到大麻烦，即使在外部已经记得调用了Form2的Dispose也是没用的。

解决方案

• 注意托管资源和非托管资源的释放区别，非托管资源是需要手动释放的。
• 使用using关键字，避免忘记Dispose的情况，如上面的ShowDialog问题。（using中还起到了try-catch的作用，避免由于异常未调用Dispose的情况）
• 使用UnLoad事件或者析构函数，对注册的全局事件进行取消注册。
• 特别注意自定义组件的稳定性更重要，发生问题时影响也更广。注意继承IDisposable接口，进行资源释放
  

2. GDI泄露

一般会跟字体相关，例如我曾在Android上用Cocos2d做一个小游戏时频繁地切换字体、Dev控件的Font属性赋值也会有这种现象。

XXX.Font = new Font(...)

解决方案

• 这个问题我目前是采用字体池来解决，类似线程池的概念，相同Key值取同一个对象。若有更好方案欢迎留言讨论

3. 句柄泄露

一般跟Socket和Thread(线程)有关

for(int i=0;i<1000;i++){
    new Thread(()=>{
        Thread.Sleep(1000);
    }).Start();
}

解决方案

• Socket的场景暂时没遇到。
• 线程问题采用线程池相关的辅助类能有效解决，例如ThreadPool、Task、Parallel。

4. 用户对象泄露

一般跟移除的对象未释放有关

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    tab.Remove(tabPage);
}

三、最后特别奉送一个内存释放的大招

[DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "SetProcessWorkingSetSize")]
public static extern int SetProcessWorkingSetSize(IntPtr process, int minSize, int maxSize);
/// <summary>    
/// 释放内存    
/// </summary>    
public static void ClearMemory()
{
    GC.Collect();
    GC.WaitForPendingFinalizers();
    if (Environment.OSVersion.Platform == PlatformID.Win32NT)
    {
        SetProcessWorkingSetSize(System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess().Handle, -1, -1);
    }
}

调用以上API能让你的内存一下爆减，是不是很给力，一调用内存就降下来了。But，先别高兴太早，这其实是伪释放，只是暂时解决内存大量泄漏导致系统崩溃的应急处理方案。具体原因参考：SetProcessWorkingSetSize函数的骗局，关键信息：物理内存转虚拟内存，涉及磁盘读写。好处坏处都贴出来了，是否需要使用请君自己斟酌。

四、总结

实际上由于各个开发人员的水平跟接触面不同，又没有经过统一的培训（各个人对资源释放的理解与关注度不同，或者写代码时就没考虑内存未被释放这种问题），发现问题的时候项目往往已经做到了一个阶段，系统也比较庞大了，这种时候才发现内存泄露的问题确实是很头疼的。

• 资源泄露的场景往往是相互关联的，发生最多的就是内存泄漏，而除了写法可能有问题外，也可能是因为句柄泄露或用户对象泄露引起的。

五、参考资料

• C#内存泄露与资源释放 经验总结
• 字体池技术实现
• .NET多线程知识快速学习