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 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。
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