对 精致码农大佬 说的 Task.Run 会存在 内存泄漏 的思考

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，不过仍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：

• 为何要当心使用 Task.Run [http://www.javashuo.com/article/p-awagwzxq-nv.html]
• 当心使用 Task.Run 续篇 [http://www.javashuo.com/article/p-hgbizecn-nx.html]
• 当心使用 Task.Run 终篇解惑 [https://mp.weixin.qq.com/s/IMPgSsxTW0LGArfPP7rQXw]

核心代码以下：

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() 方法执行完以后, myClass 本该销毁，结果发现 Foo() 方法引用了 _id ,致使 GC 放弃了对 myClass 的回收，从而致使内存泄漏。

若是个人理解有误，请你们帮忙指正，挺有意思，评论区也是热闹非凡，整体看下来发现仍是有不少朋友对 闭包, 内存泄漏,GC 等概念的认知比较模糊，一样做为技术博主，得要蹭点热度😄😄😄，这篇我准备从这三个方面阐述下个人认知，而后你们再回头看一下 精致 大佬的文章。

二：对闭包的认知

1. 什么是闭包

我最先接触闭包的概念是在 js 中，关于闭包的概念，懂得人天然懂，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}");
            });
        }
    }

我发现不少人迷惑就迷惑在 Task.Run 委托中的 _id，由于它拿的是 MyClass 中的 _id，貌似实现了时空穿越，其实仔细想一想很简单哈, Task.Run 委托中要拿 MyClass._id，就必须把 MyClass 自身的 this 指针做为参数 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，因此伪代码以下：

public Task Foo()
        {
            return Task.Run((obj) =>
            {
                var self = obj as MyClass;

                Console.WriteLine($"Task.Run is executing with ID {self._id}");
            },this);
        }

上面的代码我相信你们都看的很清楚了，有些朋友要说了，空口无凭，凭什么你说的就是对的？？？ 不要紧，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，命中以后看一下这个方法的参数列表就行了。

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，接下来能够用 !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

能够看到，这个方法有一个参数 this, 地址是: 0x0000025c26f8ac60，接下来能够用 !do 0x0000025c26f8ac60 试着打印一下，看看究竟是什么？

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，果真不出所料，0x0000025c26f8ac60 就是 ConsoleApp4.MyClass，如今对闭包是否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作 Out of Control，对，就是失去控制了，要想释放只能 自杀式袭击 了， 好比说：kill 进程，关机器。

好了，再回到这个例子上来，代码以下：

static void Test()
        {
            var myClass = new MyClass();

            myClass.Foo();
        }

当 Test 方法执行完成以后，myClass 的栈上引用地址确定会被抹掉的， 有意思的是此时 Task.Run 中的委托方法确定尚未获得线程调度，我又发现不少人在这一块想不通了，觉得 内存泄漏 了。 对吧 🤣🤣🤣

若是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。

能够很清晰的看出，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，因此这时你无论怎么 GC，堆上的 MyClass 确定不会被回收，若是说这种状况也算 内存泄漏 的话...

仍是那句话，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，而后到 托管堆 找一下 MyClass 到底还在被谁引用 便可，接下来稍微修改一下代码。

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Test();

            Console.WriteLine("主线程所有执行完毕！");
            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，而后用 !gcroot 查看它的引用链便可，

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 00007ff839d23548
         Address               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

果真不出所料，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，小对象主要仍是采用 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，毕竟工做站模式的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，以下图：

其实我想表达的意思是，即便当前有 A,B 两个引用，实际上 99 % 的状况下都会在同一代中被回收，好比说：第 0 代。

如今都过了十多分钟了，能够看下 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

能够看到，即便过了十多分钟，当前 MyClass(00000284e248ac90) 仍是在 0 代堆上。

三：总结

好了，这三个概念： 闭包, 内存泄漏,GC 差很少就介绍完了，不知道能否解开了你们的疑团，最后感谢 精致大佬 的精彩博文。

更多高质量干货：参见个人 GitHub: dotnetfly