.NET資源泄露與處理方案

.NET雖然擁有強大易用的垃圾回收機制，但並不是因為這樣，你就可以對資源管理放任不管，其實在稍不注意的時候，可能就造成了資源泄露，甚至因此導致系統崩潰，到那時再來排查問題就已經是困難重重。

==========  原創作品    作者：未聞    出處：博客園·布道閣  ==========

一、知識點簡單介紹

常見的資源泄露有：

• 內存泄漏：非托管資源沒有釋放、非靜態對象注冊了靜態實例。
• GDI泄露：字體。
• 句柄泄露：Socket或線程。
• 用戶對象泄露：移除的對象未釋放。

二、具體實例

1. 內存泄漏

很常見的現象是分不清哪些對象需要釋放，對於控件、Stream等一些非托管資源也只管新增，卻沒有釋放，功能是實現了，卻埋了顆不小的雷。

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();
}

如果你覺得寫這樣的代碼很Cool，很簡潔，你在項目中也有這么寫代碼，那你就碰到大麻煩了，你試試在上面Form2中開個大一點的數組來檢查內存，然后運行，按幾下按鈕，你就會發現，內存一直增加，即使你調用了GC也無濟於事。所以，對於此類非托管資源要記住釋放，用完即廢可以采用using關鍵字。

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

上面這個例子中，MyApp是一個靜態類，如果在實例對象中向這種類里面注冊了事件，而又沒有取消注冊，這樣也會遇到大麻煩，即使在外部已經記得調用了Form2的Dispose也是沒用的。

解決方案

• 注意托管資源和非托管資源的釋放區別，非托管資源是需要手動釋放的。
• 使用using關鍵字，避免忘記Dispose的情況，如上面的ShowDialog問題。（using中還起到了try-catch的作用，避免由於異常未調用Dispose的情況）
• 使用UnLoad事件或者析構函數，對注冊的全局事件進行取消注冊。
• 特別注意自定義組件的穩定性更重要，發生問題時影響也更廣。注意繼承IDisposable接口，進行資源釋放
  

2. GDI泄露

一般會跟字體相關，例如我曾在Android上用Cocos2d做一個小游戲時頻繁地切換字體、Dev控件的Font屬性賦值也會有這種現象。

XXX.Font = new Font(...)

解決方案

• 這個問題我目前是采用字體池來解決，類似線程池的概念，相同Key值取同一個對象。若有更好方案歡迎留言討論

3. 句柄泄露

一般跟Socket和Thread(線程)有關

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

解決方案

• Socket的場景暫時沒遇到。
• 線程問題采用線程池相關的輔助類能有效解決，例如ThreadPool、Task、Parallel。

4. 用戶對象泄露

一般跟移除的對象未釋放有關

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

三、最后特別奉送一個內存釋放的大招

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

調用以上API能讓你的內存一下爆減，是不是很給力，一調用內存就降下來了。But，先別高興太早，這其實是偽釋放，只是暫時解決內存大量泄漏導致系統崩潰的應急處理方案。具體原因參考：SetProcessWorkingSetSize函數的騙局，關鍵信息：物理內存轉虛擬內存，涉及磁盤讀寫。好處壞處都貼出來了，是否需要使用請君自己斟酌。

四、總結

實際上由於各個開發人員的水平跟接觸面不同，又沒有經過統一的培訓（各個人對資源釋放的理解與關注度不同，或者寫代碼時就沒考慮內存未被釋放這種問題），發現問題的時候項目往往已經做到了一個階段，系統也比較龐大了，這種時候才發現內存泄露的問題確實是很頭疼的。

• 資源泄露的場景往往是相互關聯的，發生最多的就是內存泄漏，而除了寫法可能有問題外，也可能是因為句柄泄露或用戶對象泄露引起的。

五、參考資料

• C#內存泄露與資源釋放 經驗總結
• 字體池技術實現
• .NET多線程知識快速學習