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.net - 是什么会导致这么多未启动的线程？

转载作者：行者123 更新时间：2023-12-03 12:20:26

现在，我很奇怪地遇到了一个错误。

我的应用程序是一个Winform客户端，需要使用WCF连接到服务器。我的应用程序将引用几个.net和c++模块/dll。

由于某种原因，我在代码中设置了ThreadPool.SetMaxThreads(150, 200)。运行几个小时后，该客户端将与服务器断开连接。

用windbg调试后，我发现线程池中已经充满了许多奇怪的线程。因此，无法在线程池中创建新线程，而且我认为WCF也无法创建线程与服务器连接，从而导致断开连接。

这些奇怪的线程如下所示:

                                                                         Lock  
      ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt
XXXX   3  cb8 0043afd8      1400 Preemptive  00000000:00000000 003f3248 0     Ukn

根据 Yun Jin's WebLog "Thread, System.Threading.Thread, and !Threads" series和 SSCLI 2.0 source code的说法，生成这些线程的最高可能性是CLR在线程池中创建一个新线程，并且该线程将永远无法恢复。

我想知道 为何失败或如何恢复线程或很多线程失败。

以下是更多技术详细信息:

当CLR在线程池中创建新线程时，它将调用 SetupUnstartedThread方法和 CreateNewThread/CreateNewOSThread方法。

在 SetupUnstartedThread之后，CLR将创建一个这样的线程

                                                                         Lock  
      ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt
XXXX   3    0 0043afd8      1400 Preemptive  00000000:00000000 003f3248 0     Ukn

具有 0x1400 (TS_Unstarted | TS_WeOwn)状态且没有OSID且没有调试器ID(XXXX)

在 CreateNewThread/CreateNewOSThread之后，该线程将变为

                                                                         Lock  
      ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt
XXXX   3  cb8 0043afd8      1400 Preemptive  00000000:00000000 003f3248 0     Ukn

既有OSID，又没有调试器ID(XXXX)

此外，线程的 ExposedObject字段为null。

但是，如果线程成功恢复，则意味着调用了 ntdll!LdrInitializeThunk ，该线程将获得调试器ID(2)

                                                                         Lock  
   ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt
2   3  cb8 0043afd8      1400 Preemptive  00000000:00000000 003f3248 0     Ukn

线程的状态不同于错误的状态(没有调试器ID)

编辑为Thomas W

如果您提到的选项c是

(c) a special OS thread in CLR which might run managed code.

根据 SSCLI 2.0 source code，如果OS线程要访问托管代码，则CLR将调用 SetupThread方法，该方法将运行以下代码

// reset any unstarted bits on the thread object
FastInterlockAnd((ULONG *) &pThread->m_State, ~Thread::TS_Unstarted);
FastInterlockOr((ULONG *) &pThread->m_State, Thread::TS_LegalToJoin);

哪个绝对不是 0x1400
任何一个奇怪的线程在 ~线程列表中都没有相应的线程。因此，您无法在 !runaway中看到它们

编辑2

很抱歉最近更新了此信息。尚未找到根本原因，但是找到了一种解决方法，即将 .Net Framework 4.0 替换为 .Net Framework 4.5 。

以下内容将描述有关如何找到解决方法的更多详细信息。

从前，我一直在追踪这些奇怪线程的整个生命周期。我们都知道CLR中有一个 Gate Thread (thread help to monitor status of completion port threads and worker threads, only one)。当我的应用程序开始出错时，Gate Thread将调用 clr!ThreadpoolMgr::CreateWorkerThread周期性，这将创建一个新的clr线程对象和一个新的os线程对象。

0:004> k
ChildEBP RetAddr  
04c8f6f8 6f3ea8ff KERNEL32!CreateThreadStub
04c8f744 6f3ea77b clr!Thread::CreateNewOSThread+0xba
04c8f78c 6f3eabc1 clr!Thread::CreateNewThread+0xa9
04c8f81c 6f4a6aed clr!ThreadpoolMgr::CreateUnimpersonatedThread+0xbb
04c8f83c 6f4a560e clr!ThreadpoolMgr::CreateWorkerThread+0x19
04c8f864 6f4a4457 clr!ThreadpoolMgr::EnsureEnoughWorkersWorking+0x116
04c8f94c 75973c45 clr!ThreadpoolMgr::GateThreadStart+0x431
04c8f958 771a37f5 KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0xe
04c8f998 771a37c8 ntdll!__RtlUserThreadStart+0x70
04c8f9b0 00000000 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b

新线程看起来像这样

                                                                         Lock  
      ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt
XXXX   3  cb8 0043afd8      1400 Preemptive  00000000:00000000 003f3248 0     Ukn

我猜想这个线程可能永远不会恢复。原来我错了。不久之后，该线程分别调用了 ntdll!LdrInitializeThunk和 ntdll!_RtlUserThreadStart。

0:065> k
ChildEBP RetAddr  
1d54f7c0 75973c45 clr!Thread::intermediateThreadProc
1d54f7cc 771a37f5 KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0xe
1d54f80c 771a37c8 ntdll!__RtlUserThreadStart+0x70
1d54f824 00000000 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b
                                                                         Lock  
      ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt
  65   3  cb8 0043afd8      1400 Preemptive  00000000:00000000 003f3248 0     Ukn

检查 clr!Thread::intermediateThreadProc的参数后，我发现此线程将调用 clr!ThreadpoolMgr::WorkerThreadStart。

然后魔术发生了。
clr!ThreadpoolMgr::WorkerThreadStart结束后，通常应由 Finalizer线程调用 clr!ThreadStore::RemoveThread，然后再终止线程。 但是这次没有。

没有 clr!ThreadStore::RemoveThread，只有

0:065> k
ChildEBP RetAddr  
1889fb04 7716f73a ntdll!LdrpCallInitRoutine+0x14
1889fba8 7716f63b ntdll!LdrShutdownThread+0xe6
1889fbb8 75973c4c ntdll!RtlExitUserThread+0x2a
1889fbc4 771a37f5 KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0x15
1889fc04 771a37c8 ntdll!__RtlUserThreadStart+0x70
1889fc1c 00000000 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b

因此相应的os线程已被破坏，但clr线程也存在。

                                                                         Lock  
      ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt
XXXX   3  cb8 0043afd8      1400 Preemptive  00000000:00000000 003f3248 0     Ukn

也许你会问为什么线程的状态没有改变。由于某种原因，那时我还没有更深入地了解 clr!ThreadpoolMgr::WorkerThreadStart。因此，我无法给您答案，但我也再次阅读了 SSCLI 2.0 source code，并再次进行了猜测(^ _ ^)。
clr!ThreadpoolMgr::WorkerThreadStart将调用'clr!SetupThreadPoolThreadNoThrow'。以下是“clr!SetupThreadPoolThreadNoThrow”的代码段。

EX_TRY
{
    pThread = SetupThreadPoolThread(typeTPThread);
}
EX_CATCH
{
    if (pHR)
    {
        *pHR = GET_EXCEPTION()->GetHR();
    }
}
EX_END_CATCH(SwallowAllExceptions);

请注意“ SwallowAllExceptions ”。然后，您可以看到此方法将调用 clr!SetupThreadPoolThread。再次显示代码段。

if (NULL == (pThread = GetThread()))
{
    pThread = SetupInternalThread();
}
if ((pThread != NULL) && ((pThread->m_State & Thread::TS_ThreadPoolThread) == 0))
{

    if (typeTPThread == WorkerThread)
    {
        FastInterlockOr((ULONG *) &pThread->m_State, Thread::TS_ThreadPoolThread | Thread::TS_TPWorkerThread);
    }
    else if (typeTPThread == CompletionPortThread)
    {
        FastInterlockOr ((ULONG *) &pThread->m_State, Thread::TS_ThreadPoolThread | Thread::TS_CompletionPortThread);
    }
    else
    {
        FastInterlockOr((ULONG *) &pThread->m_State, Thread::TS_ThreadPoolThread);
    }
}

然后，我猜想在调用 clr!SetupInternalThread时是否发生了异常，线程的状态将没有机会被更改。

所以这是我第一次认为.net框架中可能有一个轻微的缺陷，该缺陷只是由我的应用程序触发的。同时，我的一位同事告诉我，他无法重现该错误。在检查了他的环境之后，我发现他使用了 .Net Framework 4.5 。

到目前为止，升级.net框架后，该错误不再发生。

最佳答案

SSCCE用于分析线程

若要查看.NET如何创建托管线程并将其标记为XXX，可以运行以下代码。在调试版本中编译应用程序，启动WinDbg并在调试器下运行该应用程序。在初始断点处，运行以下命令:

sxe -c ".loadby sos clr;g" ld clr.dll;.ocommand OCOMMAND;g

然后，该应用程序将进行自我调试，您将看到线程在变化。

Step                .NET threads  Unstarted  Dead     Thread objects  Native threads
1 (before started)  2             0          0        1               4
2 (Thread started)  3             1 (XXX)    0        2               5
3 (Thread running)  3             0          0        3               8
4 (Thread ended)    3             0          1 (XXX)  2               7
5 (GC ran)          3             0          1 (XXX)  2               4

SSCCE代码:

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;

namespace ManagedThreadDebug
{
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            InformDebug("Before creating thread object.");

            var t = new Thread(ThreadRun);
            InformDebug("After creating thread object and calling Start().");

            t.Start();
            InformDebug("While thread is running.");

            t.Join();
            InformDebug("After thread was running (GC potentially not run yet).");

            GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);
            Thread.Sleep(10);
            GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);
            Thread.Sleep(10);
            InformDebug("After thread was running (GC hopefully ran).");
        }

        private static void ThreadRun()
        {
            Thread.Sleep(1000);
        }

        private static void InformDebug(string message)
        {
            Console.WriteLine(message);
            Trace.WriteLine("OCOMMAND .echo >>> "+message+";!threads;.echo;!dumpheap -stat -type Thread;.echo;~;g");
        }
    }
}

几乎完整的输出，为简洁起见已缩短:

>>> Before creating thread object.
ThreadCount:      2
UnstartedThread:  0
BackgroundThread: 1
PendingThread:    0
DeadThread:       0
                                                                         Lock  
       ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt Exception
   0    1 1074 00441310     2a020 Preemptive  02796F48:00000000 00408378 1     MTA 
   2    2 1fb8 00411258     2b220 Preemptive  00000000:00000000 00408378 0     MTA (Finalizer) 

Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
69f02e64        1           52 System.Threading.Thread

.  0  Id: b78.1074 Suspend: 1 Teb: 7efdd000 Unfrozen
   1  Id: b78.2194 Suspend: 1 Teb: 7efda000 Unfrozen
   2  Id: b78.1fb8 Suspend: 1 Teb: 7efd7000 Unfrozen
   3  Id: b78.1500 Suspend: 1 Teb: 7efaf000 Unfrozen

>>> After creating thread object and calling Start().
ThreadCount:      3
UnstartedThread:  1
BackgroundThread: 1
PendingThread:    0
DeadThread:       0
                                                                         Lock  
       ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt Exception
   0    1 1074 00441310     2a020 Preemptive  02797334:00000000 00408378 1     MTA 
   2    2 1fb8 00411258     2b220 Preemptive  00000000:00000000 00408378 0     MTA (Finalizer) 
XXXX    3    0 00474900      1400 Preemptive  00000000:00000000 00408378 0     Ukn 

Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
69f02e64        2          104 System.Threading.Thread

.  0  Id: b78.1074 Suspend: 1 Teb: 7efdd000 Unfrozen
   1  Id: b78.2194 Suspend: 1 Teb: 7efda000 Unfrozen
   2  Id: b78.1fb8 Suspend: 1 Teb: 7efd7000 Unfrozen
   3  Id: b78.1500 Suspend: 1 Teb: 7efaf000 Unfrozen
   4  Id: b78.27d8 Suspend: 1 Teb: 7efac000 Unfrozen

>>> While thread is running.
ThreadCount:      3
UnstartedThread:  0
BackgroundThread: 1
PendingThread:    0
DeadThread:       0
                                                                         Lock  
       ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt Exception
   0    1 1074 00441310     2a020 Preemptive  02797550:00000000 00408378 1     MTA 
   2    2 1fb8 00411258     2b220 Preemptive  00000000:00000000 00408378 0     MTA (Finalizer) 
   6    3 1d04 00474900     2b020 Preemptive  00000000:00000000 00408378 1     MTA 

Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
69f02e64        2          104 System.Threading.Thread

.  0  Id: b78.1074 Suspend: 1 Teb: 7efdd000 Unfrozen
   1  Id: b78.2194 Suspend: 1 Teb: 7efda000 Unfrozen
   2  Id: b78.1fb8 Suspend: 1 Teb: 7efd7000 Unfrozen
   3  Id: b78.1500 Suspend: 1 Teb: 7efaf000 Unfrozen
   4  Id: b78.27d8 Suspend: 1 Teb: 7efac000 Unfrozen
   5  Id: b78.2478 Suspend: 1 Teb: 7efa9000 Unfrozen
   6  Id: b78.1d04 Suspend: 1 Teb: 7efa6000 Unfrozen
   7  Id: b78.1fdc Suspend: 1 Teb: 7efa3000 Unfrozen

 >>> After thread was running (GC potentially not run yet).
ThreadCount:      3
UnstartedThread:  0
BackgroundThread: 1
PendingThread:    0
DeadThread:       1
                                                                         Lock  
       ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt Exception
   0    1 1074 00441310     2a020 Preemptive  027977FC:00000000 00408378 1     MTA 
   2    2 1fb8 00411258     2b220 Preemptive  00000000:00000000 00408378 0     MTA (Finalizer) 
XXXX    3    0 00474900     39820 Preemptive  00000000:00000000 00408378 0     Ukn 

Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
69f02e64        2          104 System.Threading.Thread

.  0  Id: b78.1074 Suspend: 1 Teb: 7efdd000 Unfrozen
   1  Id: b78.2194 Suspend: 1 Teb: 7efda000 Unfrozen
   2  Id: b78.1fb8 Suspend: 1 Teb: 7efd7000 Unfrozen
   3  Id: b78.1500 Suspend: 1 Teb: 7efaf000 Unfrozen
   4  Id: b78.27d8 Suspend: 1 Teb: 7efac000 Unfrozen
   5  Id: b78.2478 Suspend: 1 Teb: 7efa9000 Unfrozen
   7  Id: b78.1fdc Suspend: 1 Teb: 7efa3000 Unfrozen

>>> After thread was running (GC hopefully ran).
ThreadCount:      3
UnstartedThread:  0
BackgroundThread: 1
PendingThread:    0
DeadThread:       1
                                                                         Lock  
       ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt Exception
   0    1 1074 00441310     2a020 Preemptive  02797380:00000000 00408378 1     MTA 
   2    2 1fb8 00411258     2b220 Preemptive  00000000:00000000 00408378 0     MTA (Finalizer) 
XXXX    3    0 00474900     39820 Preemptive  00000000:00000000 00408378 0     Ukn 

Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
69f02e64        2          104 System.Threading.Thread

.  0  Id: b78.1074 Suspend: 1 Teb: 7efdd000 Unfrozen
   1  Id: b78.2194 Suspend: 1 Teb: 7efda000 Unfrozen
   2  Id: b78.1fb8 Suspend: 1 Teb: 7efd7000 Unfrozen
   3  Id: b78.1500 Suspend: 1 Teb: 7efaf000 Unfrozen

结论

显示为XXXX的线程可以是未启动的线程也可以是死线程。您可能不喜欢答案:除非您向我们展示一些代码，否则无法确定这些线程的来源。潜在候选人:

代码中的新Thread()语句

使用Parallel.For和类似的

使用ThreadPool

第三方库中的

代码

调试线程启动和退出

在WinDbg中运行该应用程序，并在启动线程或退出线程时停止。

sxe ct;sxe et

然后查看发生这种情况的地方，并特别检查创建线程的代码。如果这还不够具体，您还可以在.NET线程方法上尝试断点。

关于.net - 是什么会导致这么多未启动的线程？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/24666604/

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