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标题: 避坑：.NET内存泄露的几种情况 [打印本页]

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作者: 欢乐狗    时间: 2023-7-3 14:21
标题: 避坑：.NET内存泄露的几种情况
内存“泄露”是开发中常见的问题之一，它会导致应用程序占用越来越多的内存资源，最终可能导致系统性能下降甚至崩溃。软件开发者需要了解在程序中出现内存泄露的情况，以避免软件出现该的问题。
什么是内存“泄露”？
内存泄露是申请了内存空间的变量一直在占用，无法释放。比如申请了一块内存空间，没有回收一直占用，直到最后内存溢出。
在.NET应用程序中，可能会出现以下几种情况导致内存泄漏。
1、 对象保持的引用过长

• 情况：某个对象持有对其他对象的引用，并且该引用没有被正确释放。
  
• 示例：一个长时间运行的任务中，持有对大量对象的引用，但任务执行完毕后未释放这些对象的引用。
  
• 解决方案：在不再需要对象时，及时释放对其的引用。确保在任务完成后，所有不再需要的对象都被正确释放。
  

1. public class LongRunningTask
2. {
3.     private List<object> objects; // 对象列表
5.     public LongRunningTask()
6.     {
7.         objects = new List<object>();
8.     }
10.     public void RunTask()
11.     {
12.         // 执行长时间运行的任务
13.         // 将对象添加到列表中
14.         objects.Add(new object());
15.         objects.Add(new object());
16.         // ...
17.     }
18.     //用完后用这个方法释放对象列表
19.     public void Cleanup()
20.     {
21.         // 在任务完成后清理对象列表
22.         objects.Clear();
23.         objects = null; // 释放对列表对象的引用
24.     }
25. }

复制代码

在上述示例中，LongRunningTask 类代表一个长时间运行的任务，它持有对一些对象的引用。在任务完成后，通过调用 Cleanup() 方法释放对对象列表的引用，从而允许垃圾回收器回收这些对象。
2、 事件处理未正确解注册

• 情况：在应用程序中订阅了事件，但没有在不再需要时正确解注册。
  
• 示例：一个对象订阅了另一个对象的事件，但在对象不再需要时忘记解注册事件。
  
• 解决方案：在不再需要订阅事件时，确保正确解注册事件。可以在对象的生命周期结束时，手动调用事件的解注册方法或使用弱事件模式，以避免事件发布者持有订阅者的引用。
  

1. public class EventPublisher
2. {
3.     public event EventHandler SomeEvent;
5.     public void PublishEvent()
6.     {
7.         // 发布事件
8.         SomeEvent?.Invoke(this, EventArgs.Empty);
9.     }
11.     public void UnsubscribeEvent(EventHandler handler)
12.     {
13.         // 解注册事件处理程序
14.         SomeEvent -= handler;
15.     }
16. }
18. public class EventSubscriber
19. {
20.     private EventPublisher publisher;
22.     public EventSubscriber(EventPublisher publisher)
23.     {
24.         this.publisher = publisher;
25.         // 订阅事件
26.         publisher.SomeEvent += HandleEvent;
27.     }
29.     private void HandleEvent(object sender, EventArgs e)
30.     {
31.         // 处理事件
32.     }
34.     public void UnsubscribeFromEvent()
35.     {
36.         // 解注册事件处理程序
37.         publisher.UnsubscribeEvent(HandleEvent);
38.     }
39. }

复制代码

在上述示例中，EventPublisher 类发布了一个事件 SomeEvent，EventSubscriber 类订阅了该事件。通过调用 UnsubscribeFromEvent() 方法，解注册事件处理程序，从而释放对事件发布者的引用。
3、长时间运行的后台任务：

• 情况：应用程序中存在长时间运行的后台任务，这些任务持有对其他对象的引用，并且这些引用没有被正确释放。
  
• 示例：一个后台线程持续运行并持有对大量对象的引用，但这些对象在任务完成后不再需要。
  
• 解决方案：在后台任务完成后，及时释放对其他对象的引用。可以通过在任务执行完毕后手动解除引用，或使用异步编程模型，确保任务完成后自动释放引用。
  

1. public class BackgroundTask
2. {
3.     private CancellationTokenSource cancellationTokenSource;
5.     public void StartTask()
6.     {
7.         cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();
9.         Task.Run(() =>
10.         {
11.             // 长时间运行的后台任务
12.             while (!cancellationTokenSource.Token.IsCancellationRequested)
13.             {
14.                 // 执行任务逻辑
15.             }
16.         }, cancellationTokenSource.Token);
17.     }
19.     public void StopTask()
20.     {
21.         cancellationTokenSource?.Cancel();
22.         cancellationTokenSource?.Dispose();
23.         cancellationTokenSource = null; // 释放对 CancellationTokenSource 对象的引用
24.     }
25. }

复制代码

在上述示例中，BackgroundTask 类代表一个长时间运行的后台任务。通过调用 StartTask() 方法启动任务，并在适当的时候调用 StopTask() 方法停止任务。在停止任务时，通过取消 CancellationTokenSource 对象来结束任务，并释放对该对象的引用。
4、大对象没有被正确释放

• 情况：大对象（如大型数组、大型集合等）占用大量内存，但在不再需要时没有被正确释放。
  
• 示例：一个应用程序在运行过程中创建了大量大型对象，但这些对象在使用后未被正确释放。
  
• 解决方案：在使用完大对象后，及时释放不再需要的部分或整个对象。可以使用`Dispose`方法或使用`using`语句来确保资源的正确释放。
  

1. public void ProcessLargeData()
2. {
3.     byte[] largeData = new byte[100000000]; // 创建一个大型数组
4.     // 处理大型数据
5.     // ...
7.     // 使用完大型数组后，及时释放
8.     largeData = null;
9. }

复制代码

在上述示例中，创建了一个大型数组 largeData 来存储大量数据。在处理完数据后，通过将 largeData 设置为 null，释放对大型数组的引用，从而允许垃圾回收器回收该数组所占用的内存。
5、 不正确使用IDisposable接口

• 情况：在使用实现了IDisposable接口的对象时，没有正确调用`Dispose`方法来释放资源。
  
• 示例：一个对象实现了IDisposable接口，但在使用完对象后忘记调用`Dispose`方法。
  
• 解决方案：在使用完实现了IDisposable接口的对象后，使用`using`语句或手动调用`Dispose`方法来释放资源。确保正确地管理实现了IDisposable接口的对象。
  

1. public class CustomResource : IDisposable
2. {
3.     private bool disposed = false;
5.     public void Dispose()
6.     {
7.         Dispose(true);
8.         GC.SuppressFinalize(this);
9.     }
11.     protected virtual void Dispose(bool disposing)
12.     {
13.         if (!disposed)
14.         {
15.             if (disposing)
16.             {
17.                 // 释放托管资源
18.             }
20.             // 释放非托管资源
21.             // ...
23.             disposed = true;
24.         }
25.     }
27.     ~CustomResource()
28.     {
29.         Dispose(false);
30.     }
31. }
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复制代码

在上述示例中，CustomResource 类实现了 IDisposable 接口。在 Dispose() 方法中，通过调用 Dispose(true) 来释放托管资源，通过调用 Dispose(false) 来释放非托管资源。在 CustomResource 类的析构函数中，调用 Dispose(false) 来确保资源的释放。使用时，应该在不再需要 CustomResource 对象时调用 Dispose() 方法，或使用 using 语句来自动释放资源。
结语
请注意，以上示例仅用于说明可能的内存泄漏情况和解决方案，并不一定适用于所有具体的应用程序。在实际开发中，应根据应用程序的特性和需求，仔细审查代码并确保正确的资源管理和释放，以避免内存泄漏问题的出现。
以上只列举了几种情况，还有其它情况，比如在代码中使用了静态变量也容易导致内存泄露。希望本文对你有所收获，欢迎留言和吐槽。
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