WPF中解決內存泄露的幾點提示與解決方法(轉)

轉自：http://www.cnblogs.com/LastPropose/archive/2011/08/01/2124359.html

一直以來用WPF做一個項目，但是開發中途發現內存開銷太大，用ANTS Memory Profiler分析時，發現在來回點幾次載入頁面的操作中，使得非托管內存部分開銷從起始的43.59M一直到150M，而托管部分的開銷也一直持高不下，即每次申請的內存在結束后不能完全釋放。在網上找了不少資料，甚受益，現在修改后，再也不會出現這種現象了（或者說，即使有也不嚇人），寫下幾個小心得：

1. 慎用WPF樣式模板合並

　　我發現不采用合並時，非托管內存占用率較小，只是代碼的理解能力較差了，不過我們還有文檔大綱可以維護。

2. WPF樣式模板請共享

　　共享的方式最簡單不過的就是建立一個類庫項目，把樣式、圖片、筆刷什么的，都扔進去，樣式引用最好使用StaticResource，開銷最小，但這樣就導致了一些寫作時的麻煩，即未定義樣式，就不能引用樣式，哪怕定義在后，引用在前都不行。

3. 慎用隱式類型var的弱引用

　　這個本來應該感覺沒什么問題的，可是不明的是，在實踐中，發現大量采用var與老老實實的使用類型聲明的弱引用對比，總是產生一些不能正確回收的WeakRefrense（這點有待探討，因為開銷不是很大，可能存在一些手工編程的問題）

4. 寫一個接口約束一下

　　誰申請誰釋放，基本上這點能保證的話，內存基本上就能釋放干凈了。我是這么做的：

    interface IUIElement : IDisposable
    {
        /// <summary>
        /// 注冊事件
        /// </summary>
        void EventsRegistion();

        /// <summary>
        /// 解除事件注冊
        /// </summary>
        void EventDeregistration();
    }

在實現上可以這樣：

 1 #region IUIElement 成員
 2 public void EventsRegistion()
 3 {
 4     this.traineeReport.SelectionChanged += new SelectionChangedEventHandler(traineeReport_SelectionChanged);
 5 }
 6 
 7 public void EventDeregistration()
 8 {
 9     this.traineeReport.SelectionChanged -= new SelectionChangedEventHandler(traineeReport_SelectionChanged);
10 }
11 
12 private bool disposed;
13 
14 ~TraineePaymentMgr()
15 {
16     ConsoleEx.Log("{0}被銷毀", this);
17     Dispose(false);
18 }
19 
20 public void Dispose()
21 {
22     ConsoleEx.Log("{0}被手動銷毀", this);
23     Dispose(true);
24     GC.SuppressFinalize(this);
25 }
26 
27 protected void Dispose(bool disposing)
28 {
29     ConsoleEx.Log("{0}被自動銷毀", this);
30     if(!disposed)
31     {
32         if(disposing)
33         {
34             //托管資源釋放
35             ((IDisposable)traineeReport).Dispose();
36             ((IDisposable)traineePayment).Dispose();
37         }
38         //非托管資源釋放
39     }
40     disposed = true;
41 }
42 #endregion

 比如寫一個UserControl或是一個Page時，可以參考以上代碼，實現這樣接口，有利於資源釋放。

5. 定時回收垃圾

DispatcherTimer GCTimer = new DispatcherTimer();
public MainWindow()
{
    InitializeComponent();
    this.GCTimer.Interval = TimeSpan.FromMinutes(10); //垃圾釋放定時器 我定為每十分鍾釋放一次，大家可根據需要修改

　　this.GCTimer.start();

    this.EventsRegistion();    // 注冊事件
}

public void EventsRegistion()
{
    this.GCTimer.Tick += new EventHandler(OnGarbageCollection);
}

public void EventDeregistration()
{
    this.GCTimer.Tick -= new EventHandler(OnGarbageCollection);
}

void OnGarbageCollection(object sender, EventArgs e)
{
    GC.Collect();
    GC.WaitForPendingFinalizers();
    GC.Collect();
}

6. 較簡單或可循環平鋪的圖片用GeometryDrawing實現

一個圖片跟幾行代碼相比，哪個開銷更少肯定不用多說了，而且這幾行代碼還可以BaseOn進行重用。

<DrawingGroup x:Key="Diagonal_50px">
    <DrawingGroup.Children>
        <GeometryDrawing Brush="#FF2A2A2A" Geometry="F1 M 0,0L 50,0L 50,50L 0,50 Z"/>
        <GeometryDrawing Brush="#FF262626" Geometry="F1 M 50,0L 0,50L 0,25L 25,0L 50,0 Z"/>
        <GeometryDrawing Brush="#FF262626" Geometry="F1 M 50,25L 50,50L 25,50L 50,25 Z"/>
    </DrawingGroup.Children>
</DrawingGroup>

這邊是重用

<DrawingBrush x:Key="FrameListMenuArea_Brush" Stretch="Fill" TileMode="Tile" Viewport="0,0,50,50" ViewportUnits="Absolute"

Drawing="{StaticResource Diagonal_50px}"/>

上面幾行代碼相當於這個：

7. 使用Blend做樣式的時候，一定要檢查完成的代碼

眾所周知，Blend定義樣式時，產生的垃圾代碼還是比較多的，如果使用Blend，一定要檢查生成的代碼。

 

8. 靜態方法返回諸如List<>等變量的，請使用out

比如

public static List<String> myMothod()

{...}

 

請改成

public static myMothod(out List<String> result)

{...}

 

9. 打針對此問題的微軟補丁

3.5的應該都有了吧，這里附上NET4的內存泄露補丁地址，下載點這里 （QFE:  Hotfix request to implement hotfix KB981107 in .NET 4.0 ）

這是官方給的說明，看來在樣式和數據綁定部分下了點工夫啊：

1. 運行一個包含樣式或模板，請參閱通過使用 StaticResource 標記擴展或 DynamicResource 標記擴展應用程序資源的 WPF 應用程序。 創建使用這些樣式或模板的多個控件。 但是，這些控件不使用引用的資源。 在這種情況的一些內存WeakReference對象和空間泄漏的控股數組后，垃圾回收釋放該控件。
2. 運行一個包含的控件的屬性是數據綁定到的 WPF 應用程序DependencyObject對象。 該對象的生存期是超過控件的生存期。 許多控件時創建，一些內存WeakReference對象和容納數組空格被泄漏后垃圾回收釋放該控件。
3. 運行使用樹視圖控件或控件派生於的 WPF 應用程序，選擇器類。 將控件注冊為控制中的鍵盤焦點的內部通知在KeyboardNavigation類。 該應用程序創建這些控件的很多。 例如對於您添加並刪除這些控件。 在本例中為某些內存WeakReference對象和容納數組空格被泄漏后垃圾回收釋放該控件。

繼續更新有關的三個8月補丁，詳細的請百度：KB2487367  KB2539634  KB2539636，都是NET4的補丁，在發布程序的時候，把這些補丁全給客戶安裝了會好的多。

10.  對string怎么使用的建議

這個要解釋話就長了，下面僅給個例子說明一下，具體的大家去找找MSDN

        string ConcatString(params string[] items)
        {
            string result = "";
            foreach (string item in items)
            {
                result += item;
            }
            return result;
        }

        string ConcatString2(params string[] items)
        {
            StringBuilder result = new StringBuilder();
            for(int i=0, count = items.Count(); i<count; i++)
            {
                result.Append(items[i]);
            }
            return result.ToString();
        }

建議在需要對string進行多次更改時（循環賦值、連接之類的），使用StringBuilder。我已經把工程里這種頻繁且大量改動string的操作全部換成了StringBuilder了，用ANTS Memory Profiler分析效果顯著，不僅提升了性能，而且垃圾也少了。

 

11. 其它用上的技術暫時還沒想到，再補充...

 

如果嚴格按以上操作進行的話，可以得到一個滿意的結果：

運行了三十分鍾，不斷的切換功能，然后休息5分鍾，回頭一看，結果才17M左右內存開銷，效果顯著吧。

然后對於調試信息的輸出，我的做法是在窗體應用程序中附帶一個控制台窗口，輸出調試信息，給一個類，方便大家：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace Trainee.UI.UIHelper
{
    public struct COORD
    {
        public ushort X;
        public ushort Y;
    };

    public struct CONSOLE_FONT
    {
        public uint index;
        public COORD dim;
    };

    public static class ConsoleEx
    {
        [System.Security.SuppressUnmanagedCodeSecurity]
        [DllImport("kernel32", CharSet = CharSet.Auto)]
        internal static extern bool AllocConsole();

        [System.Security.SuppressUnmanagedCodeSecurity]
        [DllImport("kernel32", CharSet = CharSet.Auto)]
        internal static extern bool SetConsoleFont(IntPtr consoleFont, uint index);

        [System.Security.SuppressUnmanagedCodeSecurity]
        [DllImport("kernel32", CharSet = CharSet.Auto)]
        internal static extern bool GetConsoleFontInfo(IntPtr hOutput, byte bMaximize, uint count, [In, Out] CONSOLE_FONT[] consoleFont);

        [System.Security.SuppressUnmanagedCodeSecurity]
        [DllImport("kernel32", CharSet = CharSet.Auto)]
        internal static extern uint GetNumberOfConsoleFonts();

        [System.Security.SuppressUnmanagedCodeSecurity]
        [DllImport("kernel32", CharSet = CharSet.Auto)]
        internal static extern COORD GetConsoleFontSize(IntPtr HANDLE, uint DWORD);

        [System.Security.SuppressUnmanagedCodeSecurity]
        [DllImport("kernel32.dll ")]
        internal static extern IntPtr GetStdHandle(int nStdHandle);

        [System.Security.SuppressUnmanagedCodeSecurity]
        [DllImport("kernel32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
        internal static extern int GetConsoleTitle(String sb, int capacity);

        [System.Security.SuppressUnmanagedCodeSecurity]
        [DllImport("user32.dll", EntryPoint = "UpdateWindow")]
        internal static extern int UpdateWindow(IntPtr hwnd);

        [System.Security.SuppressUnmanagedCodeSecurity]
        [DllImport("user32.dll")]
        internal static extern IntPtr FindWindow(String sClassName, String sAppName);

        public static void OpenConsole()
        {
            var consoleTitle = "> Debug Console";
            AllocConsole();


            Console.BackgroundColor = ConsoleColor.Black;
            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Cyan;
            Console.WindowWidth = 80;
            Console.CursorVisible = false;
            Console.Title = consoleTitle;
            Console.WriteLine("DEBUG CONSOLE WAIT OUTPUTING...{0} {1}\n", DateTime.Now.ToLongTimeString());

            try
            {
                //這里是改控制台字體大小的，可能會導致異常，在我這個項目中我懶得弄了，如果需要的的話把注釋去掉就行了
                //IntPtr hwnd = FindWindow(null, consoleTitle);
                //IntPtr hOut = GetStdHandle(-11);

                //const uint MAX_FONTS = 40;
                //uint num_fonts = GetNumberOfConsoleFonts();
                //if (num_fonts > MAX_FONTS) num_fonts = MAX_FONTS;
                //CONSOLE_FONT[] fonts = new CONSOLE_FONT[MAX_FONTS];
                //GetConsoleFontInfo(hOut, 0, num_fonts, fonts);
                //for (var n = 7; n < num_fonts; ++n)
                //{
                //    //fonts[n].dim = GetConsoleFontSize(hOut, fonts[n].index);
                //    //if (fonts[n].dim.X == 106 && fonts[n].dim.Y == 33)
                //    //{
                //        SetConsoleFont(hOut, fonts[n].index);
                //        UpdateWindow(hwnd);
                //        return;
                //    //}
                //}
            }
            catch
            {

            }
        }

        public static void Log(String format, params object[] args)
        {
            Console.WriteLine("[" + DateTime.Now.ToLongTimeString() + "] " + format, args);
        }
        public static void Log(Object arg)
        {
            Console.WriteLine(arg);
        }
    }
}

在程序啟動時，可以用ConsoleEx.OpenConsole()打開控制台，用ConsoleEx.Log(.....)或者干脆用Console.WriteLine進行輸出就可以了。