一:背景
1. 讲故事
这段时间项目延期,加班比较厉害,博客就稍微停了停,不过还是得持续的技术输出呀!园子里最近挺热闹的,精致码农大佬分享了三篇文章:
为什么要小心使用 Task.Run [https://www.cnblogs.com/willick/p/14078259.html]
小心使用 Task.Run 续篇 [https://www.cnblogs.com/willick/p/14100973.html]
小心使用 Task.Run 终篇解惑 [https://mp.weixin.qq.com/s/IMPgSsxTW0LGArfPP7rQXw]
核心代码如下:
class Program{static void Main(string[] args){Test();Console.ReadLine();}static void Test(){var myClass = new MyClass();myClass.Foo();}}public class MyClass{private int _id = 10;public Task Foo(){return Task.Run(() =>{Console.WriteLine($"Task.Run is executing with ID {_id}");});}}
大意是:
Test()
方法执行完之后, myClass 本该销毁,结果发现Foo()
方法引用了 _id ,导致 GC 放弃了对 myClass 的回收,从而导致内存泄漏。
如果我的理解有误,请大家帮忙指正,挺有意思,评论区也是热闹非凡,总体看下来发现还是有很多朋友对 闭包
, 内存泄漏
,GC
等概念的认知比较模糊,同样作为技术博主,得要蹭点热度????????????,这篇我准备从这三个方面阐述下我的认知,然后大家再回头看一下 精致 大佬的文章。
二:对闭包的认知
1. 什么是闭包
我最早接触闭包的概念是在 js 中,关于闭包的概念,懂得人自然懂,不懂的人得要挠会头,我准备不从概念而从代码入手,帮你梳理下,先看核心代码:
public class MyClass{private int _id = 10;public Task Foo(){return Task.Run(() =>{Console.WriteLine($"Task.Run is executing with ID {_id}");});}}
我发现很多人迷惑就迷惑在 Task.Run 委托中的 _id,因为它拿的是 MyClass 中的 _id,貌似实现了时空穿越,其实仔细想想很简单哈, Task.Run 委托中要拿 MyClass._id
,就必须把 MyClass 自身的 this 指针作为参数 传递给委托,既然有了这个this,啥值还拿不出来哈???遗憾的是 Run 不接受任何 object 参数,所以伪代码如下:
public Task Foo(){return Task.Run((obj) =>{var self = obj as MyClass;Console.WriteLine($"Task.Run is executing with ID {self._id}");},this);}
上面的代码我相信大家都看的很清楚了,有些朋友要说了,空口无凭,凭什么你说的就是对的???没关系,我从 windbg 让你眼见为实就好啦。。。
2. 使用 windbg 验证
想验证其实很简单,用 windbg 在这条语句 Console.WriteLine($"Task.Run is executing with ID {_id}");
上放一个断点,命中之后看一下这个方法的参数列表就好了。
这句代码在我文件的第 35 行,使用命令 !bpmd Program.cs:35
设置断点。
0:000> !bpmd Program.cs:35
0:000> g
JITTED ConsoleApp4!ConsoleApp4.MyClass.<Foo>b__1_0()
Setting breakpoint: bp 00007FF83B2C4480 [ConsoleApp4.MyClass.<Foo>b__1_0()]
Breakpoint 0 hit
00007ff8`3b2c4480 55 push rbp
上面的 <Foo>b__1_0()
方法就是所谓的委托方法,接下来可以用 !clrstack -p
查看这个方法的参数列表。
0:009> !clrstack -p
OS Thread Id: 0x964c (9)Child SP IP Call Site
000000BF6DB7EF58 00007ff83b2c4480 ConsoleApp4.MyClass.b__1_0() [E:\net5\ConsoleApp1\ConsoleApp4\Program.cs @ 34]PARAMETERS:this (<CLR reg>) = 0x0000025c26f8ac60
可以看到,这个方法有一个参数 this, 地址是: 0x0000025c26f8ac60
,接下来可以用 !do 0x0000025c26f8ac60
试着打印一下,看看到底是什么?
0:009> !do 0x0000025c26f8ac60
Name: ConsoleApp4.MyClass
MethodTable: 00007ff83b383548
EEClass: 00007ff83b3926b8
Size: 24(0x18) bytes
File: E:\net5\ConsoleApp1\ConsoleApp4\bin\Debug\netcoreapp3.1\ConsoleApp4.dll
Fields:MT Field Offset Type VT Attr Value Name
00007ff83b28b1f0 4000001 8 System.Int32 1 instance 10 _id
观察上面输出,哈哈,果然不出所料,0x0000025c26f8ac60
就是 ConsoleApp4.MyClass
,现在对闭包是不是已经有了新的认识啦???
二:对内存泄漏的认识
1. 何为内存泄漏
英文中有一个词组叫做 Out of Control
,对,就是失去控制了,要想释放只能 自杀式袭击
了, 比如说:kill 进程,关机器。
好了,再回到这个例子上来,代码如下:
static void Test(){var myClass = new MyClass();myClass.Foo();}
当 Test 方法执行完成之后,myClass 的栈上引用地址肯定会被抹掉的, 有意思的是此时 Task.Run
中的委托方法肯定还没有得到线程调度,我又发现很多人在这一块想不通了,以为 内存泄漏
了。对吧 ????????????
如果你明白了上一节我所说的,那就很好理解啦,哎,很长时间没有画图分析了,破例了。
可以很清晰的看出,当执行完 myClass.Foo();
语句后,此时有两个地方引用了 堆上的 MyClass,当 Test 方法执行完后, A 引用
会被抹掉,但此时 还有 B 引用
存在,所以这时你不管怎么 GC,堆上的 MyClass 肯定不会被回收,如果说这种情况也算 内存泄漏
的话...
还是那句话,空口无凭,我得拿出证据来,上 windbg 说话。
2. 使用 windbg 查找 B 引用
要想验证 B 引用的存在,思路很简单,让匿名委托方法得不到退出,然后到 托管堆 找一下 MyClass 到底还在被谁引用 即可,接下来稍微修改一下代码。
class Program{static void Main(string[] args){Test();Console.WriteLine("主线程全部执行完毕!");Console.ReadLine(); }static void Test(){var myClass = new MyClass();myClass.Foo();}}public class MyClass{private int _id = 10;public Task Foo(){return Task.Run(() =>{Console.WriteLine($"Task.Run is executing with ID {_id}");Thread.Sleep(int.MaxValue); //故意不让方法退出});}}
用 !dumpheap -stat -type MyClass
查看堆上的 MyClass 实例,然后用 !gcroot
查看它的引用链即可,
0:000> !dumpheap -stat -type MyClass
Statistics:MT Count TotalSize Class Name
00007ff839d23548 1 24 ConsoleApp4.MyClass
Total 1 objects
0:000> !DumpHeap /d -mt 00007ff839d23548Address MT Size
00000284e248ac90 00007ff839d23548 24
0:000> !gcroot 00000284e248ac90
Thread 4eb0:0000009CD68FED60 00007FF839C646A6 ConsoleApp4.MyClass.<Foo>b__1_0() [E:\net5\ConsoleApp1\ConsoleApp4\Program.cs @ 39]rbp+10: 0000009cd68feda0-> 00000284E248AC90 ConsoleApp4.MyClass
果然不出所料,MyClass 的引用正在 <Foo>b__1_0()
方法中,这也就验证了 B 引用 的存在。
三:对GC的认知
除了大对象堆,小对象主要还是采用 三代机制 的老方法,没啥好说的,不过有一点要注意了,GC 也不会动不动就出来回收的,毕竟工作站模式的GC 在 64 bit 机器上默认有 256M 的内存大小,这 256 M 会分配给 0代 + 1代
,说小也不小,如下图:
其实我想表达的意思是,即使当前有 A,B
两个引用,实际上 99 % 的情况下都会在同一代中被回收,比如说:第 0 代。
现在都过了十多分钟了,可以看下 MyClass 的地址 (00000284e248ac90) 当前有没有被送到 第 1 代?用 !eeheap -gc
把托管堆的 地址段 打出来。
0:000> !eeheap -gc
Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x00000284E2481030
generation 1 starts at 0x00000284E2481018
generation 2 starts at 0x00000284E2481000
可以看到,即使过了十多分钟,当前 MyClass(00000284e248ac90) 还是在 0 代堆上。
三:总结
好了,这三个概念:闭包
, 内存泄漏
,GC
差不多就介绍完了,不知道可否解开了大家的疑团,最后感谢 精致大佬
的精彩博文。