C#中如何解決定時器保活機制引起的內存泄露問題

這篇文章主要介紹C#中如何解決定時器保活機制引起的內存泄露問題，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

C# 中有三種定時器，System.Windows.Forms 中的定時器和 System.Timers.Timer 的工作方式是完全一樣的，所以，這里我們僅討論 System.Timers.Timer 和 System.Threading.Timer

1、定時器保活

先來看一個例子：

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 ----------");
  }
}

運行結果如下：

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 方法結束后，Foo 實例已經失去了作用域，按理說應該被回收，但實際并沒有（因為析構函數沒有執行，所以肯定實例未被回收）。

這就是定時器的 保活機制，因為定時器需要執行 timer_Elapsed 方法，而該方法屬于 Foo 實例，所以 Foo 實例被保活了。

但多數時候這并不是我們想要的結果，這種結果導致的結果就是 內存泄露，解決方案是：先將定時器 Dispose。

public class Foo : IDisposable
{
  ...
  public void Dispose()
  {
    _timer.Dispose();
  }
}

一個很好的準則是：如果類中的任何字段所賦的對象實現了IDisposable 接口，那么該類也應當實現 IDisposable 接口。

在這個例子中，不止 Dispose 方法，Stop 方法和設置 AutoReset = false，都能起到釋放對象的目的。但是如果在 Stop 方法之后又調用了 Start 方法，那么對象依然會被保活，即便 Stop 之后進行強制垃圾回收，也無法回收對象。

System.Timers.Timer 和 System.Threading.Timer 的保活機制是類似的。

保活機制是由于定時器引用了實例中的方法，那么，如果定時器不引用實例中的方法呢？

2、不保活下 System.Timers.Timer 和 System.Threading.Timer 的差異

要消除定時器對實例方法的引用也很簡單，將 timer_Elapsed 方法改成 靜態 的就好了。（靜態方法屬于類而非實例。）

改成靜態方法后再次運行示例，結果如下：

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 實例是被銷毀了（析構函數已運行，打印出了 End），但定時器還在執行，這是為什么呢？

這是因為，.NET Framework 會確保 System.Timers.Timer 的存活，即便其所屬實例已經被銷毀回收。

如果改成 System.Threading.Timer，又會如何？

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，這里的 timerTick 方法是靜態的。運行結果如下：

System.Threading.Timer Elapsed.
System.Threading.Timer Elapsed.
System.Threading.Timer Elapsed.
System.Threading.Timer Elapsed.
System.Threading.Timer Elapsed.
---------- End ----------

可見，隨著 Foo2 實例銷毀，_timer 也自動停止并銷毀了。

這是因為，.NET Framework 不會保存激活 System.Threading.Timer 的引用，而是直接引用回調委托。

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