句柄问题分析

什么是句柄

句柄就是一个对象的标识符，只要获得对象的句柄，我们就可以对对象进行任意的操作，包括窗口，按钮，图标，输出设备，控件或者文件等；

句柄是一种特殊的智能指针，用一个唯一的整数值标识一个对象（即编号），并不指向实际的内核对象，而是内核对象的虚拟地址；

只有Windows中才有句柄，Windows中的句柄是指针的指针，因为windows中对象的经常会在内存中移动，所以地址值经常会变，所以就对外提供一个指针的指针即句柄给用户，句柄的地址是不会变的。

Linux中是没有文件句柄的，只有文件描述符，只是大家习惯把它说成句柄，Linux中， 每当进程打开一个文件时，系统就为其分配一个唯一对应的整型文件描述符，用来标识这个文件；

Windows之所以要设立句柄，根本上源于内存管理机制的问题—虚拟地址，简而言之数据的地址需要变动，变动以后就需要有人来记录管理变动，（就好像户籍管理一样），因此系统用句柄来记载数据地址的变更。

Windows系统中有许多内核对象（这里的对象不完全等价于"面向对象程序设计"一词中的"对象"，虽然实质上还真差不多），比如打开的文件，创建的线程，程序的窗口，等等。这些重要的对象肯定不是4个字节或者8个字节足以完全描述的，他们拥有大量的属性。为了保存这样一个"对象"的状态，往往需要上百甚至上千字节的内存空间，那么怎么在程序间或程序内部的子过程（函数）之间传递这些数据呢？拖着这成百上千的字节拷贝来拷贝去吗？显然会浪费效率。那么怎么办？当然传递这些对象的首地址是一个办法，但这至少有两个缺点：

暴露了内核对象本身，使得程序（而不是操作系统内核）也可以任意地修改对象地内部状态（首地址都知道了，还有什么不能改的？），这显然是操作系统内核所不允许的；

操作系统有定期整理内存的责任，内存管理器经常在内存中来回移动对象，依此来满足各种应用程序的内存需要，对象被移动意味着它的地址变化了，如果地址总是如此变化，我们该到哪里去找该对象呢? 

所以，Windows操作系统就采用进一步的间接：在进程的地址空间中设一张表，表里头专门保存一些编号和由这个编号对应一个地址，而由那个地址去引用实际的对象，这个编号跟那个地址在数值上没有任何规律性的联系，纯粹是个映射而已。这个编号就叫做"句柄"。

关于Windows句柄

Windows对象和句柄类型

Windows对象分为内核对象、GDI对象和User对象：

内核对象是不属于进程的，是属于windows内核的。进程只有一个内核对象句柄表，用来存放所有的内核对象句柄。所以，多个进程可以同时使用一个内核对象 ，只要有句柄即可。

对于GDI对象和User对象，他们是一个进程内部拥有的东西，不会被多个进程共有。GDI对象与绘图相关，而User对象与交互相关。

内核对象如文件、进程、线程等；GDI对象如字体、画笔、位图等；User对象如图标、菜单、窗体等，不同对象对应着不同类型的句柄，如文件句柄、窗体句柄等；

查看句柄

通过任务管理器

查看句柄

通过Process Explorer工具，点击进程右键、属性、性能选项卡查看：

查看句柄

Handles为内核对像的句柄，包括文件句柄，GDI 和User分别是GDI句柄和User句柄。

修改句柄

文件句柄数默认为512，GDI句柄默认为10000，User句柄默认为10000；

GDI和User句柄可通过注册表修改，修改“GDIProcessHandleQuota”与“USERProcessHandleQuota”注册表项：

修改句柄

关于Linux句柄

Linux中类似Windowns句柄的是fd，在Linux系统设计里面遵循一切都是文件的原则，即磁盘文件、目录、网络套接字、磁盘、管道等，所有这些都是文件，在我们进行打开的时候会返回一个fd，即是文件句柄，Linux不存在具体的句柄类型。

查看句柄

ulimit -n：查看当前用户单个进程能够打开的最大文件句柄数量(包括Socket链接)，默认是1024；

lsof -n |awk '{print $2}'|sort|uniq -c |sort -nr|more：查看所有进程的句柄数量（降序排序），第一列是句柄数，第二列是PID；

lsof -n|awk '{print $2}'|sort|uniq -c|sort -nr|more |grep ：查看某个进程的句柄数；

修改句柄

方法1：ulimit -HSn 4096：修改句柄数为4096，仅对当前进程有效，关闭或重启失效；

方法2：修改linux系统参数。vi /etc/security/limits.conf 添加

*　　soft　　nofile　　2048

*　　hard　　nofile　　32768 

就可以将文件句柄限制统一改成软2048，硬32768，硬限制是实际的限制，而软限制，是warnning限制，只会做出warning ；

修改以后保存，注销当前用户，重新登录，执行ulimit -a 查看当前状态是否生效。

句柄问题

1. 句柄泄露：句柄只增不减，一般是由于各类资源未释放，如Socket、文件等；

2. too many files open：这里的file不只是指文件，包括Socket连接等，当句柄数超过了限制，进程将无法获取新的句柄，而从导致不能打开新的文件或者网络套接字，对于线上Server即会出现服务被拒绝的情况；