用 AppDomains 替换 Process.Start

Question

背景

我有一个 Windows 服务，它使用各种第三方 DLL 来处理 PDF 文件。这些操作会使用相当多的系统资源，并且有时在发生错误时似乎会遭受内存泄漏。这些 DLL 是其他非托管 DLL 的托管包装器。

当前解决方案

在一种情况下，我已经通过将对其中一个 DLL 的调用包装在专用控制台应用程序中并通过 Process.Start() 调用该应用程序来缓解此问题。如果操作失败并且存在内存泄漏或未释放的文件句柄，那也没关系。该过程将结束，操作系统将恢复句柄。

我想将相同的逻辑应用到我的应用程序中使用这些 DLL 的其他位置。但是，我对于向我的解决方案添加更多控制台项目以及编写更多调用 Process.Start() 并解析控制台应用程序的输出的样板代码并不感到非常兴奋。

新解决方案

专用控制台应用程序和 Process.Start() 的优雅替代方案似乎是使用 AppDomains，如下所示： http://blogs.geekdojo.net/richard/archive/2003/12 /10/428.aspx

我在我的应用程序中实现了类似的代码，但单元测试并不乐观。我在单独的 AppDomain 中为测试文件创建 FileStream，但不处置它。然后，我尝试在主域中创建另一个 FileStream，但由于未释放的文件锁而失败。

有趣的是，向工作域添加一个空的 DomainUnload 事件可以使单元测试通过。无论如何，我担心创建“worker”AppDomains 可能无法解决我的问题。

想法？

代码

/// <summary>
/// Executes a method in a separate AppDomain.  This should serve as a simple replacement
/// of running code in a separate process via a console app.
/// </summary>
public T RunInAppDomain<T>( Func<T> func )
{
    AppDomain domain = AppDomain.CreateDomain ( "Delegate Executor " + func.GetHashCode (), null,
        new AppDomainSetup { ApplicationBase = Environment.CurrentDirectory } );
        
    domain.DomainUnload += ( sender, e ) =>
    {
        // this empty event handler fixes the unit test, but I don't know why
    };

    try
    {
        domain.DoCallBack ( new AppDomainDelegateWrapper ( domain, func ).Invoke );

        return (T)domain.GetData ( "result" );
    }
    finally
    {
        AppDomain.Unload ( domain );
    }
}

public void RunInAppDomain( Action func )
{
    RunInAppDomain ( () => { func (); return 0; } );
}

/// <summary>
/// Provides a serializable wrapper around a delegate.
/// </summary>
[Serializable]
private class AppDomainDelegateWrapper : MarshalByRefObject
{
    private readonly AppDomain _domain;
    private readonly Delegate _delegate;

    public AppDomainDelegateWrapper( AppDomain domain, Delegate func )
    {
        _domain = domain;
        _delegate = func;
    }

    public void Invoke()
    {
        _domain.SetData ( "result", _delegate.DynamicInvoke () );
    }
}

单元测试

[Test]
public void RunInAppDomainCleanupCheck()
{
    const string path = @"../../Output/appdomain-hanging-file.txt";

    using( var file = File.CreateText ( path ) )
    {
        file.WriteLine( "test" );
    }

    // verify that file handles that aren't closed in an AppDomain-wrapped call are cleaned up after the call returns
    Portal.ProcessService.RunInAppDomain ( () =>
    {
        // open a test file, but don't release it.  The handle should be released when the AppDomain is unloaded
        new FileStream ( path, FileMode.Open, FileAccess.ReadWrite, FileShare.None );
    } );

    // sleeping for a while doesn't make a difference
    //Thread.Sleep ( 10000 );

    // creating a new FileStream will fail if the DomainUnload event is not bound
    using( var file = new FileStream ( path, FileMode.Open, FileAccess.ReadWrite, FileShare.None ) )
    {
    }
}

Answer 1

应用程序域和跨域交互是一件非常薄弱的​​事情，所以在做任何事情之前应该确保他真正理解事情是如何工作的......嗯......让我们说“非标准”:-)

首先，你的流创建方法实际上在您的“默认”域上执行（惊喜！）。为什么？简单：您传递到 AppDomain.DoCallBack 的方法是在 AppDomainDelegateWrapper 对象上定义的，并且该对象存在于您的默认域中，因此这就是其方法执行的位置。 MSDN 没有提及这个小“功能”，但检查它很容易：只需在 AppDomainDelegateWrapper.Invoke 中设置一个断点即可。

所以，基本上，你必须在没有“包装”对象的情况下凑合。对 DoCallBack 的参数使用静态方法。

但是如何将“func”参数传递到另一个域中，以便静态方法可以拾取它并执行？

最明显的方法是使用 AppDomain.SetData ，或者您可以自己推出，但无论您具体如何执行，都存在另一个问题：如果“func”是非静态方法，那么它所定义的对象必须以某种方式传递到另一个应用程序域中。它可以通过值传递（而它是逐个字段复制的）或通过引用传递（创建具有远程处理所有优点的跨域对象引用）。要执行前者，必须使用 [Serialized] 属性来标记该类。要执行后者，它必须继承自 MarshalByRefObject。如果该类两者都不是，则在尝试将该对象传递到另一个域时将引发异常。但请记住，通过引用传递几乎破坏了整个想法，因为您的方法仍将在对象所在的同一域（即默认域）上调用。

总结上面的段落，您有两个选择：要么传递在标有 [Serialized] 属性的类上定义的方法（并记住该对象将被复制），要么传递一个静态方法。我怀疑，为了您的目的，您将需要前者。

以防万一它逃过了您的注意，我想指出您的 RunInAppDomain 的第二个重载（采用 Action 的重载）传递了在类上定义的方法未标记为[Serialized]。没有看到那里有任何课程吗？您不必这样做：对于包含绑定变量的匿名委托，编译器将为您创建一个。碰巧的是，编译器懒得标记自动生成的类[Serialized]。不幸的是，但这就是生活:-)

说了这么多（很多话，不是吗？:-)，并假设你发誓不传递任何非静态和非[Serialized] 方法，这是您的新 RunInAppDomain 方法：

    /// <summary>
    /// Executes a method in a separate AppDomain.  This should serve as a simple replacement
    /// of running code in a separate process via a console app.
    /// </summary>
    public static T RunInAppDomain<T>(Func<T> func)
    {
        AppDomain domain = AppDomain.CreateDomain("Delegate Executor " + func.GetHashCode(), null,
            new AppDomainSetup { ApplicationBase = Environment.CurrentDirectory });

        try
        {
            domain.SetData("toInvoke", func);
            domain.DoCallBack(() => 
            { 
                var f = AppDomain.CurrentDomain.GetData("toInvoke") as Func<T>;
                AppDomain.CurrentDomain.SetData("result", f());
            });

            return (T)domain.GetData("result");
        }
        finally
        {
            AppDomain.Unload(domain);
        }
    }

    [Serializable]
    private class ActionDelegateWrapper
    {
        public Action Func;
        public int Invoke()
        {
            Func();
            return 0;
        }
    }

    public static void RunInAppDomain(Action func)
    {
        RunInAppDomain<int>( new ActionDelegateWrapper { Func = func }.Invoke );
    }

如果您仍然和我在一起，我很感激 :-)

现在，在花了这么多时间修复该机制之后，我要告诉您无论如何这是毫无目的的。

问题是，AppDomains 不会帮助您实现您的目的。它们只处理托管对象，而非托管代码可能会泄漏并崩溃。非托管代码甚至不知道存在诸如应用程序域之类的东西。它只知道进程。

因此，最后，您的最佳选择仍然是当前的解决方案：只需生成另一个进程并对此感到高兴。而且，我同意前面的答案，您不必为每种情况编写另一个控制台应用程序。只需传递静态方法的完全限定名称，然后让控制台应用程序加载您的程序集、加载您的类型并调用该方法。实际上，您可以按照与使用 AppDomains 尝试的方式非常整齐地打包它。您可以创建一个名为“RunInAnotherProcess”的方法，它将检查参数，从中获取完整的类型名称和方法名称（同时确保该方法是静态的）并生成控制台应用程序，该应用程序将完成其余的工作。

Answer 2

您不必创建许多控制台应用程序，您可以创建一个将接收完整限定类型名称作为参数的应用程序。应用程序将加载该类型并执行它。
将所有内容分解为微小的进程是真正处置所有资源的最佳方法。 应用程序域无法进行完整的资源处置，但进程可以。

Answer 3

您是否考虑过在主应用程序之间打开管道以及子应用程序？这样您就可以在两个应用程序之间传递更多结构化信息，而无需解析标准输出。