RenderTargetBitmap GDI在Master-Details视图中处理泄漏

Question

我有一个带有Master-Details视图的应用程序。 当您从“主”列表中选择一个项目时，它会使用一些图像（通过RenderTargetBitmap创建）填充“详细信息”区域。

每次我从列表中选择一个不同的主项目时，我的应用程序使用的GDI句柄数量（在Process Explorer中报告）会上升 - 最终会在使用的10,000 GDI句柄中翻倒（或有时会锁定）。

我对如何解决这个问题感到茫然，所以对于我做错了什么建议（或者只是提供如何获取更多信息的建议）将不胜感激。

我在一个名为“DoesThisLeak”的新WPF应用程序（.NET 4.0）中将我的应用程序简化为以下内容：

在MainWindow.xaml.cs中

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        ViewModel = new MasterViewModel();
        InitializeComponent();
    }

    public MasterViewModel ViewModel { get; set; }
}

public class MasterViewModel : INotifyPropertyChanged
{
    private MasterItem selectedMasterItem;

    public IEnumerable<MasterItem> MasterItems
    {
        get
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                yield return new MasterItem(i);
            }
        }
    }

    public MasterItem SelectedMasterItem
    {
        get { return selectedMasterItem; }
        set
        {
            if (selectedMasterItem != value)
            {
                selectedMasterItem = value;

                if (PropertyChanged != null)
                {
                    PropertyChanged(this, new PropertyChangedEventArgs("SelectedMasterItem"));
                }
            }
        }
    }

    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
}

public class MasterItem
{
    private readonly int seed;

    public MasterItem(int seed)
    {
        this.seed = seed;
    }

    public IEnumerable<ImageSource> Images
    {
        get
        {
            GC.Collect(); // Make sure it's not the lack of collections causing the problem

            var random = new Random(seed);

            for (int i = 0; i < 150; i++)
            {
                yield return MakeImage(random);
            }
        }
    }

    private ImageSource MakeImage(Random random)
    {
        const int size = 180;
        var drawingVisual = new DrawingVisual();
        using (DrawingContext drawingContext = drawingVisual.RenderOpen())
        {
            drawingContext.DrawRectangle(Brushes.Red, null, new Rect(random.NextDouble() * size, random.NextDouble() * size, random.NextDouble() * size, random.NextDouble() * size));
        }

        var bitmap = new RenderTargetBitmap(size, size, 96, 96, PixelFormats.Pbgra32);
        bitmap.Render(drawingVisual);
        bitmap.Freeze();
        return bitmap;
    }
}

在MainWindow.xaml中

<Window x:Class="DoesThisLeak.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="MainWindow" Height="900" Width="1100"
        x:Name="self">
  <Grid DataContext="{Binding ElementName=self, Path=ViewModel}">
    <Grid.ColumnDefinitions>
      <ColumnDefinition Width="210"/>
      <ColumnDefinition Width="*"/>
      <ColumnDefinition/>
    </Grid.ColumnDefinitions>
    <ListBox Grid.Column="0" ItemsSource="{Binding MasterItems}" SelectedItem="{Binding SelectedMasterItem}"/>

    <ItemsControl Grid.Column="1" ItemsSource="{Binding Path=SelectedMasterItem.Images}">
      <ItemsControl.ItemTemplate>
        <DataTemplate>
          <Image Source="{Binding}"/>
        </DataTemplate>
      </ItemsControl.ItemTemplate>
    </ItemsControl>
  </Grid>
</Window>

如果单击列表中的第一项，然后按住向下光标键，则可以重现该问题。

从使用SOS查看WinDbg中的gcroot，我找不到任何保持RenderTargetBitmap对象存活的东西，但是如果我这样做的话!dumpheap -type System.Windows.Media.Imaging.RenderTargetBitmap它仍然显示了几千个它们尚未收集。

Answer 1

TL; DR：固定。 见底部。 继续阅读我的发现之旅和所有错误的小巷我走了下来！

我已经做了一些探讨，我认为它不会泄漏。 如果我通过将循环的任一侧放在图像中来增强GC：

GC.Collect();
GC.WaitForPendingFinalizers();
GC.Collect();

您可以在列表中逐步（缓慢），并在几秒钟后看到GDI句柄没有变化。 实际上，使用MemoryProfiler进行检查可以确认这一点 - 当从一个项目到另一个项目缓慢移动时，没有.net或GDI对象泄漏。

你很快就会在列表中快速移动 - 我看到进程内存超过1.5G，GDI对象在碰到墙壁时爬升到10000。 每次在此之后调用MakeImage时，都会抛出COM错误，并且无法为该进程执行任何有用的操作：

A first chance exception of type 'System.Runtime.InteropServices.COMException' occurred in PresentationCore.dll
A first chance exception of type 'System.Runtime.InteropServices.COMException' occurred in PresentationCore.dll
A first chance exception of type 'System.Reflection.TargetInvocationException' occurred in mscorlib.dll
System.Windows.Data Error: 8 : Cannot save value from target back to source. BindingExpression:Path=SelectedMasterItem; DataItem='MasterViewModel' (HashCode=28657291); target element is 'ListBox' (Name=''); target property is 'SelectedItem' (type 'Object') COMException:'System.Runtime.InteropServices.COMException (0x88980003): Exception from HRESULT: 0x88980003
   at System.Windows.Media.Imaging.RenderTargetBitmap.FinalizeCreation()

这个，我想解释了为什么你看到这么多的RenderTargetBitmaps。 它还向我建议了一个缓解策略 - 假设它是一个框架/ GDI错误。 尝试将渲染代码（RenderImage）推送到一个允许重新启动底层COM组件的域中。 最初，我会在它自己的公寓（SetApartmentState（ApartmentState.STA））中尝试一个线程，如果这不起作用，我会尝试一个AppDomain。

但是，尝试处理问题的来源会更容易，这就是如此快速地分配如此多的图像，因为即使我将它提升到9000 GDI句柄并等待一下，计数也会下降到下一次更改后的基线（在我看来，因为COM对象中有一些空闲处理需要几秒钟的时间，然后是另一个更改以释放它的所有句柄）

我认为没有任何简单的解决方法 - 我已经尝试添加一个睡眠来减慢运动速度，甚至调用ComponentDispatched.RaiseIdle（） - 这些都没有任何影响。 如果我必须以这种方式工作，我将尝试以可重新启动的方式运行GDI处理（并处理可能发生的错误）或更改UI。

根据详细视图中的要求，最重要的是，右侧图像的可见性和大小，您可以利用ItemsControl的功能来虚拟化列表（但您可能必须至少定义所包含图像的高度和数量，以便它可以正确管理滚动条）。 我建议返回一个ObservableCollection图像，而不是IEnumerable。

事实上，刚刚测试过，这段代码似乎让问题消失了：

public ObservableCollection<ImageSource> Images
{
    get 
    {
        return new ObservableCollection<ImageSource>(ImageSources);
    }
}

IEnumerable<ImageSource> ImageSources
{
    get
    {
        var random = new Random(seed);

        for (int i = 0; i < 150; i++)
        {
            yield return MakeImage(random);
        }
    }
}

据我所知，这给运行时的主要特点是项目的数量（可枚举的，显然不是），这意味着它既不需要多次枚举，也不能猜测（！）。 我可以用手指在光标键上向上和向下跑，而不用吹10k手柄，即使有1000个MasterItems，所以它看起来不错。 （我的代码也没有明确的GC）

Answer 2

如果你克隆到一个更简单的位图类型（并冻结）它将不会消耗尽可能多的gdi句柄，但它会慢一些。 在如何在WPF中实现Image.Clone（）的答案中，通过序列化进行了克隆？“

Answer 3

尝试使用此处描述的解决方案： 渲染大型视觉效果时，RenderTargetBitmap.Render（）会抛出OutOfMemoryException。

更新：另外，看看RenderTargetBitmap Memory Leak 。