任务未被垃圾回收

Question

在下面的程序中，我希望任务得到垃圾回收，但它没有。我使用了一个内存分析器，显示CancellationTokenSource仍然持有对它的引用，即使任务已经处于最终状态。如果我移除TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion，那么一切都会按预期工作。

为什么会发生这种情况，我该怎么做才能防止它？

    static void Main()
    {
        var cts = new CancellationTokenSource();

        var weakTask = Start(cts);

        GC.Collect();
        GC.WaitForPendingFinalizers();
        GC.Collect();

        Console.WriteLine(weakTask.IsAlive); // prints True

        GC.KeepAlive(cts);
    }

    private static WeakReference Start(CancellationTokenSource cts)
    {
        var task = Task.Factory.StartNew(() => { throw new Exception(); });
        var cont = task.ContinueWith(t => { }, cts.Token, TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion, TaskScheduler.Default);
        ((IAsyncResult)cont).AsyncWaitHandle.WaitOne(); // prevents inlining of Task.Wait()
        Console.WriteLine(task.Status); // Faulted
        Console.WriteLine(cont.Status); // Canceled
        return new WeakReference(task);
    }

我的怀疑是，由于连续运行程序从未运行过（它不符合其选项中指定的条件），因此它从未从取消令牌中注销。因此，CTS持有对连续的引用，该引用又持有对第一个任务的引用。

更新

PFX团队已确认这似乎是一个泄漏问题。作为一种解决方法，我们停止使用任何连续条件来使用取消令牌。取而代之的是，我们总是执行连续，检查内部条件，如果不符合，则抛出OperationCanceledException。这保留了连续的语义。以下扩展方法封装了此过程：

public static Task ContinueWith(this Task task, Func<TaskStatus, bool> predicate, 
    Action<Task> continuation, CancellationToken token)
{
    return task.ContinueWith(t =>
      {
         if (predicate(t.Status))
              continuation(t);
         else
              throw new OperationCanceledException();
      }, token);
}

- Eli Arbel

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调试/发布模式？ - H H

可能是了解.NET中的垃圾回收的重复问题。 - Hans Passant

当GC完成时，任务肯定还没有完成。 - Hans Passant

汉斯，不是这样的。我正在使用弱引用。还有一个WaitOne()。任务状态在尝试GC之前被打印并且已经失败了。看一下代码 :) - Eli Arbel

我刚刚检查了一下...任务终结器没有被调用...这很有趣。 - Vladimir Gondarev

Answer 1

简短回答：我认为这是内存泄漏（或两个，见下文），你应该报告它。

长篇回答：

Task没有被GC的原因是因为它从CTS中可达，如下所示：cts → cont → task。我认为在您的情况下，这两个引用都不应存在。

cts → cont引用之所以存在，是因为cont正确地使用令牌注册了取消，但它从未注销。当Task正常完成时，它会注销，但当它被取消时不会。我的猜测是错误的逻辑是，如果任务被取消，就没有必要从取消中注销，因为必须是取消导致任务被取消。

这里有一个 cont → task 的引用，因为 cont 实际上是从 Task 派生的 ContinuationTaskFromResultTask 类。这个类有一个字段来保存前置任务，当继续执行成功时会将其设置为空，但取消时不会。

- svick

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叹气 :) 我本来希望有更好的消息。我已经写信给 PFX 团队的一位成员，希望他们能确认这个 bug。谢谢！ - Eli Arbel

Answer 2

作为一个补充...

在这种情况下，Finalizer 被调用：

WeakReference weakTask = null;
using (var cts = new CancellationTokenSource())
{
  weakTask = Start(cts);
}

GC.Collect();
GC.WaitForPendingFinalizers();
GC.Collect();

Console.WriteLine(weakTask.IsAlive); // prints false

- Vladimir Gondarev

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有道理。但这应该是一条评论，而不是一个答案。 - Eli Arbel

顺便提一下，在Release版本中甚至不需要使用using；如果您删除GC.KeepAlive，则CTS将被收集，因此任务也会被收集。但这对我的情况没有帮助。 CTS存储在字段中很长时间。 - Eli Arbel

CTS被长期存储在一个字段中。为什么？ - Vladimir Gondarev