C# 定时器保活机制引起的内存泄露问题解决

c# 中有三种定时器，system.windows.forms 中的定时器和 system.timers.timer 的工作方式是完全一样的，所以，这里我们仅讨论 system.timers.timer 和 system.threading.timer

1、定时器保活

先来看一个例子：

class program
{
  static void main(string[] args)
  {
    start();

    gc.collect();
    read();
  }

  static void start()
  {
    foo f = new foo();
    system.threading.thread.sleep(5_000);
  }
}

public class foo
{
  system.timers.timer _timer;

  public foo()
  {
    _timer = new system.timers.timer(1000);
    _timer.elapsed += timer_elapsed;
    _timer.start();
  }

  private void timer_elapsed(object sender, system.timers.elapsedeventargs e)
  {
    writeline("system.timers.timer elapsed.");
  }
  
  ~foo()
  {
    writeline("---------- end ----------");
  }
}

运行结果如下：

system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
...

在 start 方法结束后，foo 实例已经失去了作用域，按理说应该被回收，但实际并没有（因为析构函数没有执行，所以肯定实例未被回收）。

这就是定时器的 保活机制，因为定时器需要执行 timer_elapsed 方法，而该方法属于 foo 实例，所以 foo 实例被保活了。

但多数时候这并不是我们想要的结果，这种结果导致的结果就是 内存泄露，解决方案是：先将定时器 dispose。

public class foo : idisposable
{
  ...
  public void dispose()
  {
    _timer.dispose();
  }
}

一个很好的准则是：如果类中的任何字段所赋的对象实现了idisposable 接口，那么该类也应当实现 idisposable 接口。

在这个例子中，不止 dispose 方法，stop 方法和设置 autoreset = false，都能起到释放对象的目的。但是如果在 stop 方法之后又调用了 start 方法，那么对象依然会被保活，即便 stop 之后进行强制垃圾回收，也无法回收对象。

system.timers.timer 和 system.threading.timer 的保活机制是类似的。

保活机制是由于定时器引用了实例中的方法，那么，如果定时器不引用实例中的方法呢？

2、不保活下 system.timers.timer 和 system.threading.timer 的差异

要消除定时器对实例方法的引用也很简单，将 timer_elapsed 方法改成 静态 的就好了。（静态方法属于类而非实例。）

改成静态方法后再次运行示例，结果如下：

system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
---------- end ----------
system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
system.timers.timer elapsed.
...

foo 实例是被销毁了（析构函数已运行，打印出了 end），但定时器还在执行，这是为什么呢？

这是因为，.net framework 会确保 system.timers.timer 的存活，即便其所属实例已经被销毁回收。

如果改成 system.threading.timer，又会如何？

class program
{
  static void main(string[] args)
  {
    start();

    gc.collect();
    read();
  }

  static void start()
  {
    foo2 f2 = new foo2();
    system.threading.thread.sleep(5_000);
  }
}

public class foo2
{
  system.threading.timer _timer;

  public foo2()
  {
    _timer = new system.threading.timer(timertick, null, 0, 1000);
  }

  static void timertick(object state)
  {
    writeline("system.threading.timer elapsed.");
  }

  ~foo2()
  {
    writeline("---------- end ----------");
  }
}

注意，这里的 timertick 方法是静态的。运行结果如下：

system.threading.timer elapsed.
system.threading.timer elapsed.
system.threading.timer elapsed.
system.threading.timer elapsed.
system.threading.timer elapsed.
---------- end ----------

可见，随着 foo2 实例销毁，_timer 也自动停止并销毁了。

这是因为，.net framework 不会保存激活 system.threading.timer 的引用，而是直接引用回调委托。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。