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这篇CFSDN的博客文章.NET关于API 句柄泄漏分析由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

一：背景

1. 讲故事

上上周有位朋友找到我，说他的程序CPU和句柄都在不断的增长，无回头趋势，查了好些天也没什么进展，特加wx寻求帮助，截图如下:

看的出来这位朋友也是非常郁闷，出问题还出两个，气人哈，关于 cpu 爆高的问题我准备单独用一篇文章去侦读，这篇就先聊聊 句柄泄漏 的问题，毕竟写了20多篇，也是第一次聊到 handle 泄露，有点意思哈.

2. 什么是句柄

我个人理解的句柄：就是在托管层持有了一个对非托管层资源的引用，有了这个引用，我们就可以强制回收非托管资源，那什么是非托管资源？ 我个人的理解是 gc 管不到的地方都是 非托管资源.

通常包含这种句柄的类有： FileStream, Socket 等，如果大家有这个前置基础，接下来就可以用 windbg 去分析啦！ 。

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二： windbg 分析

1. 看问题表象

朋友从 任务管理器 中看到 handle =8770，那就说明程序中有 8770 个对非托管资源持有句柄，那怎么去看呢? 在说这个之前，大家有没有遇到这种现象，就是不管程序怎么泄漏，只要我们退出exe，那么所有的资源都会被神奇的 释放, 不管是托管资源还是非托管资源，这样说相信有很有朋友好奇这是怎么实现的？？？ 大家可以先想 10s.

揭晓答案啦！ 简单的说, CLR 在内部维护了一张句柄表，当程序关闭时，CLR会强制释放句柄表中的所有句柄，那问题就简单了，既然 CLR 能触达，我相信通过 windbg 也能做到，对，就是通过 !gchandles 命令.

2. 查看句柄表

这里提醒一下，!gchandles 的作用域是 AppDomain，而不是 Process，接下来看一下命令输出:

0:000> !gchandles -statStatistics:            MT    Count    TotalSize Class Name...00007ffccc1d2360        3       262280 System.Byte[]00007ffccc116610       72       313224 System.Object[]00007ffccc3814a0     8246       593712 System.Threading.OverlappedDataTotal 10738 objectsHandles:  Strong Handles:       312  Pinned Handles:       18  Async Pinned Handles: 8246  Ref Count Handles:    1  Weak Long Handles:    2080  Weak Short Handles:   59  Dependent Handles:    22

从输出看，有一组数据特别刺眼，那就是： Async Pinned Handles = 8246 [System.Threading.OverlappedData]，这是什么意思呢？ 从英文名就能看出这是一个和 异步IO 相关的句柄，有些朋友应该知道，在异步IO的过程中，会有一个 byte[] 被 pinned 住，同时还有一个异步IO的上下文对象 OverlappedData.

接下来的一个问题是：既然是异步IO，那它的 handle 是什么类型，如前面所说是 FileStream 还是 Socket ？ 要想找出答案，就需要深挖 OverlappedData 对象,相关的命令是： !dumpheap -mt xxx & !do ... ，参考如下:

0:000> !DumpHeap /d -mt 00007ffccc3814a0       Address               MT     Size000001aa2acb39c8 00007ffccc3814a0       72     000001aa2acb3fd8 00007ffccc3814a0       72     000001aa2ad323d0 00007ffccc3814a0       72     ...0:000> !do 000001aa2acb39c8Name:        System.Threading.OverlappedDataMethodTable: 00007ffccc3814a0EEClass:     00007ffccc37ca18Size:        72(0x48) bytesFile:        C:\xxx\xxx\vms_210819\System.Private.CoreLib.dllFields:            MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name00007ffccc21f508  40006b2        8  System.IAsyncResult  0 instance 0000000000000000 _asyncResult00007ffccc110ae8  40006b3       10        System.Object  0 instance 000001aa2acb4020 _callback00007ffccc381150  40006b4       18 ...eading.Overlapped  0 instance 000001aa2acb3980 _overlapped00007ffccc110ae8  40006b5       20        System.Object  0 instance 000001aa2acb9fe8 _userObject00007ffccc11f130  40006b6       28                  PTR  0 instance 000001aa2a9bd830 _pNativeOverlapped00007ffccc11ecc0  40006b7       30        System.IntPtr  1 instance 0000000000000000 _eventHandle0:000> !DumpObj /d 000001aa2acb3980Name:        System.Threading.ThreadPoolBoundHandleOverlappedMethodTable: 00007ffccc3812a0EEClass:     00007ffccc37c9a0Size:        72(0x48) bytesFile:        C:\xxx\xxx\vms_210819\System.Private.CoreLib.dllFields:            MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name00007ffccc3814a0  40006ba        8 ...ng.OverlappedData  0 instance 000001aa2acb39c8 _overlappedData00007ffccc34fcd0  40006a4       10 ...ompletionCallback  0 instance 000001aa2acb3920 _userCallback00007ffccc110ae8  40006a5       18        System.Object  0 instance 000001aa2acb38c8 _userState00007ffccc380120  40006a6       20 ...locatedOverlapped  0 instance 000001aa2acb3960 _preAllocated00007ffccc11f130  40006a7       30                  PTR  0 instance 000001aa2a9bd830 _nativeOverlapped00007ffccc380eb8  40006a8       28 ...adPoolBoundHandle  0 instance 000001aa2acb3900 _boundHandle00007ffccc1171c8  40006a9       38       System.Boolean  1 instance                0 _completed00007ffccc34fcd0  40006a3      458 ...ompletionCallback  0   static 000001aa2acb4020 s_completionCallback0:000> !DumpObj /d 000001aa2acb3900Name:        System.Threading.ThreadPoolBoundHandleMethodTable: 00007ffccc380eb8EEClass:     00007ffccc37c870Size:        32(0x20) bytesFile:        C:\xxx\xxx\vms_210819\System.Private.CoreLib.dllFields:            MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name00007ffccc1d76b0  40006a1        8 ...rvices.SafeHandle  0 instance 000001aa2acb1d30 _handle00007ffccc1171c8  40006a2       10       System.Boolean  1 instance                0 _isDisposed0:000> !DumpObj /d 000001aa2acb1d30Name:        Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeFileHandleMethodTable: 00007ffccc3807c8EEClass:     00007ffccc37c548Size:        48(0x30) bytesFile:        C:\xxx\xxx\xxx\System.Private.CoreLib.dllFields:            MT    Field   Offset                 Type VT     Attr            Value Name00007ffccc11ecc0  4000bb4        8        System.IntPtr  1 instance 0000000000000428 handle00007ffccc11b1e8  4000bb5       10         System.Int32  1 instance                4 _state00007ffccc1171c8  4000bb6       14       System.Boolean  1 instance                1 _ownsHandle00007ffccc1171c8  4000bb7       15       System.Boolean  1 instance                1 _fullyInitialized00007ffccc2f1ae0  4001c3d       20 ...Private.CoreLib]]  1 instance 000001aa2acb1d50 _isAsync00007ffccc380eb8  4001c3e       18 ...adPoolBoundHandle  0 instance 0000000000000000 <ThreadPoolBinding>k__BackingField

上面倒数第五行的 0000000000000428 就是具体的 handle 值，接下来就可以用 !handle 命令查看其值的具体信息.

0:000> !handle 0000000000000428 7Handle 428Type         	FileAttributes   	0GrantedAccess	0x100081:       Synch       Read/List,ReadAttrHandleCount  	2PointerCount 	65489

从 Type：File 可以看出，原来这 8000 多都是文件句柄哈。。.

写到这里貌似就到了死胡同了，虽然挖了一些信息，但这些信息还不足以让我找到问题根源，从引用链上来说，gchandles 中的这些对象是处于引用链的顶端，换句话说，我需要找到这条引用链下游的一些数据对象，一个好的入口点就是到 heap 中去挖.

3. 从托管堆找 OverlappedData 的徒孙辈

首先我们用 !dumpheap -stat 查看下托管堆.

0:000> !dumpheap -statStatistics:            MT    Count    TotalSize Class Name...00007ffccc3c5e18   939360     52604160 System.Collections.Generic.SortedSet`1+Node[[System.Collections.Generic.KeyValuePair`2[[System.String, System.Private.CoreLib],[System.String, System.Private.CoreLib]], System.Private.CoreLib]]00007ffccc1d2360    16492     69081162 System.Byte[]000001aa2a99af00    10365     76689384      Free00007ffccc1d1e18  1904987    116290870 System.String

既然是找引用链下游，那就从基础类型 System.String 或者 System.Byte[] 入手，这里我就选择前者，写了一个对 mt 下所有 address 进行分组统计的脚本，毕竟人肉是不可能的，从脚本的输出中我抽了几个 address 查看 !gcroot，大概都是类似这样的内容.

0:000> !gcroot 000001aa47a0c030HandleTable:  000001AA4469C090 (async pinned handle)  -> 000001AA491EB908 System.Threading.OverlappedData  -> 000001AA491EB8C0 System.Threading.ThreadPoolBoundHandleOverlapped  -> 000001AA491EB860 System.Threading.IOCompletionCallback  -> 000001AA491EAF30 System.IO.FileSystemWatcher  -> 000001AA491EB458 System.IO.FileSystemEventHandler  ...  -> 000001AA47A0C030 System.String0:000> !gcroot 000001aa2d3ea480HandleTable:  000001AA28FE9930 (async pinned handle)  -> 000001AA2DD68220 System.Threading.OverlappedData  -> 000001AA2DD681D8 System.Threading.ThreadPoolBoundHandleOverlapped  -> 000001AA2DD68178 System.Threading.IOCompletionCallback  -> 000001AA2DD67848 System.IO.FileSystemWatcher  ...  -> 000001AA2D3EA480 System.String    

从整个引用链来看，里面都有一个 System.IO.FileSystemWatcher ，这和前面分析的 handle= File 是一致的，然后就是导出这些 string ，发现大部分都是和 appSettings 相关，如下所示:

string: appSettings:RabbitMQLogQueuestring: appSettings:MedicalMediaServerIPstring: appSettings:UseHttps...

然后用 !strings 命令进行了模糊匹配，发现这样的string 高达 61w 。。.

到这里基本就能断定：appsettings 被 watch 了，但 watch 的方式有问题。。.

4. 寻找最终答案

将调查结果给了朋友之后，让朋友着重观察下对 appsetting 进行 watch 的方式是否有问题？ 几个小时后，朋友终于找到了.

大概意思是说：本身已经通过设置 reloadOnChange=true 对 appsetings 进行了监控，但写码的人对这一块不熟悉，又通过每10s一次轮询对appsettings进行数据感知，问题就出现在这里。。.

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三：总结

其实本次事故的主要原因还是在于对如何实时感知 appsettings 中最新数据的玩法不熟悉，一边用了 .netcore 自带的 reloadOnChange 监控，一边还用轮询的方式进行数据感知，所以说基础还是很重要的，不要想当然的去写！  。

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原文链接：https://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/15204986.html 。

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