分享.net常見的內(nèi)存泄露及解決方法
關(guān)于內(nèi)存泄漏的問題，之前也為大家介紹過，比如：檢測C++中的內(nèi)存泄漏，是關(guān)于C++內(nèi)存泄漏的。今天為大家介紹的是關(guān)于.NET內(nèi)存泄漏的問題。
前段時(shí)間幫項(xiàng)目組內(nèi)做了一次內(nèi)存優(yōu)化，產(chǎn)品是使用c#開發(fā)的winForm程序，一直以為.net提供了垃圾收集機(jī)制，開發(fā)的時(shí)候也沒怎么注意內(nèi)存的釋放，導(dǎo)致最后的產(chǎn)品做出來之后，運(yùn)行一個(gè)多小時(shí)就內(nèi)存直接崩潰了，看來.net的垃圾收集還是得需要開發(fā)者加以控制，也不是萬能的啊。
下面將對垃圾收集做以簡介，然后描述一下我在內(nèi)存優(yōu)化過程中常見的內(nèi)存泄露及解決方法。
托管堆的內(nèi)存分配（下文中的托管堆指的是GC堆）
托管堆是以應(yīng)用程序域?yàn)橐劳械模疵恳粋€(gè)應(yīng)用程序域有一個(gè)托管堆，每一個(gè)托管堆也只屬于一個(gè)應(yīng)用程序域，且托管堆是一塊連續(xù)的內(nèi)存，其中的對象也是緊密排列的。相對于C++中的非連續(xù)內(nèi)存堆來說，托管堆的內(nèi)存分配效率要高。托管堆維護(hù)了一個(gè)指針，指向當(dāng)前已使用內(nèi)存的末尾，當(dāng)需要分配內(nèi)存的時(shí)候，只需要指針向后移動指定數(shù)量的位置即可。而且托管堆通過應(yīng)用程序域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用程序之間內(nèi)存的隔離，即不同的應(yīng)用程序域之間在正常情況下是不能相互訪問各自的托管堆的。
垃圾收集
垃圾收集的算法有很多。例如引用計(jì)數(shù)、標(biāo)記清除等等，托管堆使用的標(biāo)記清除算法。
托管堆使用的是分代標(biāo)記清除算法。
標(biāo)記清除算法
首先，系統(tǒng)將托管堆內(nèi)所有的對象視為可以回收的垃圾，然后系統(tǒng)從GCRoot開始遍歷托管堆內(nèi)所有的對象，將遍歷到的對象標(biāo)記為可達(dá)對象，在遍歷完成之后，回收所有的非可達(dá)對象，完成一遍垃圾收集。
注意，托管堆的垃圾收集只會自己收集托管對象！
由于在執(zhí)行完垃圾收集之后，托管堆中會產(chǎn)生很多的內(nèi)存碎片，導(dǎo)致內(nèi)存不再連續(xù)，因此在垃圾收集完成之后，系統(tǒng)會執(zhí)行一次內(nèi)存壓縮，將不連續(xù)的內(nèi)存重新排列整齊，變成連續(xù)的內(nèi)存。（關(guān)于垃圾收集的詳細(xì)信息，大家可以參考《CLR Via C#》）
通過上面的簡述，大家都知道什么樣的對象不會被收集，即能從GCRoot開始遍歷到的對象。
最常見的GCRoot是線程的棧，線程的棧里面通常包含方法的參數(shù)、臨時(shí)變量等。另外常見的GCRoot還有靜態(tài)字段、CPU寄存器以及LOH堆上的大的集合。因此，如果想要讓托管對象的內(nèi)存順利的釋放，只需要斷開與跟之間的聯(lián)系即可。而對于非托管對象的內(nèi)存，必須進(jìn)行手動釋放。
下面我根據(jù)自己在優(yōu)化內(nèi)存的過場中的一些常見錯誤以及一些解決方法。
事件
在.net內(nèi)存泄露的原因當(dāng)中，事件占據(jù)了非常大的一部分比例，事件是一種委托的實(shí)例，也就是與我們類中其他的字段一樣，也是一個(gè)字段。
委托為什么能阻止垃圾收集呢？即委托是如何讓相關(guān)的對象在垃圾收集的時(shí)候被標(biāo)記為可達(dá)對象的呢？首先要從委托的本質(zhì)看起，
我們通常使用的委托是從類
- public abstract class MulticastDelegate : Delegate
繼承的，MulticastDelegate內(nèi)部維護(hù)了一個(gè)private object _invocationList;，即我們通常所有的委托鏈（ps：委托鏈同字符串一樣，是不可變的），這個(gè)委托鏈?zhǔn)且詡€(gè)object []，內(nèi)部保存了Delegate對象，及每一個(gè)委托實(shí)際上是一個(gè)Delegate對象，而Delegate包含了兩個(gè)非常重要的字段：
- internal object _target;
- internal object _methodBase;
其中_target就是訂閱事件的對象，_methodBase則是訂閱事件的方法的 MethodInfo。其關(guān)聯(lián)關(guān)系如下例所示：
- Code:
- public event EventHandler TestEvent;
- void MethodEndTempVarClear()
- {
- Test tempTestEvent = new Test();
- TestEvent += tempTestEvent.TestEvent;
- }
我們假設(shè)此段代碼所在的對象即為一個(gè)可達(dá)的對象，則其引用關(guān)系如下圖所示：
由上圖我們可以看出，原本應(yīng)該在方法結(jié)束后就可以變?yōu)椴豢蛇_(dá)對象的tempTestEvent變成了可達(dá)對象，因此也不能對其進(jìn)行收集了。
個(gè)人建議：將類中所有的事件訂閱添加到一個(gè)專門的方法當(dāng)中，且實(shí)現(xiàn)一個(gè)與其匹配的取消訂閱的方法，并在必要的時(shí)候，調(diào)用取消訂閱的方法。
非托管對象
非托管對象無論在什么時(shí)候，都不會被垃圾收集所回收，必須手動釋放。
.net中的非托管資源都實(shí)現(xiàn)了IDispose接口，我們可以在使用的時(shí)候，使用using（）{}類實(shí)現(xiàn)非托管資源的釋放。
其中有一種情況非常容易遺漏，即通過一個(gè)方法創(chuàng)建了一個(gè)非托管的對象，如下所示：
- public MemoryStream CreateAStream()
- {
- return new MemoryStream();
- }
大家在使用的時(shí)候非常容易遺忘通過這種方法的形式創(chuàng)建的非托管對象，尤其是一些名字意義表達(dá)不準(zhǔn)確的時(shí)候，例如
- var temp = CreateATemp();//CreateATemp返回一個(gè)非托管對象
大家可能會漏掉對temp的內(nèi)存釋放，因此建議大家盡量少用方法創(chuàng)建或者初始化非托管對象，如果需要，則使用如下的方式：
- bool InitializeStream(out MemoryStream stream)
- {
- stream = new MemoryStream();
- return true;
- }
即使用out關(guān)鍵字，這樣大家在使用這個(gè)方法的時(shí)候，需要首先聲明相關(guān)的非托管對象，可以在使用完成之后，及時(shí)的釋放，減少遺漏。
集合/靜態(tài)字段
對于集合，我們在使用完成之后，需要即時(shí)的clear，尤其是將一些方法中的臨時(shí)變量添加到集合當(dāng)中之后，會導(dǎo)致集合膨脹，并使得其中的內(nèi)存泄露。
對于靜態(tài)字段，我們應(yīng)該盡量減少其可見的域，因?yàn)殪o態(tài)字段在整個(gè)程序運(yùn)行期間都不會被釋放，減少其可見域就減少了其內(nèi)存泄露的可能性，注意，不到萬不得以，千萬不要聲明靜態(tài)的集合，就是使用了，那也一定要小心再小心。靜態(tài)集合很容易造成內(nèi)存泄露。
最好，大家有什么好的建議后者方法，歡迎補(bǔ)充??！
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