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为什么这段代码会导致内存泄漏？

wcfdebuggingmemory-leaksstatic
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最近我接手了一个WCF Windows Service，它大量使用以下静态实用程序类来检索查找数据：

   public static class Utility
    {

       //begin code that causes increased memory consumption
        private static Dictionary<string, ErrorData> _errorData;

        internal static Dictionary<string, ErrorData> ErrorData

        {
            get
            {
                if (_errorData == null)
                {
                    _errorData = GetErrorData();
                }
                return _errorData;
            }

        }
        //end code that causes increased memory consumption

        /// GetErrorData method to get error messages from error xml
        /// </summary>         
        /// <returns>Dictionary of Error messages value for different fields.</returns>           
        internal static Dictionary<string, ErrorData> GetErrorData()
        {
            Dictionary<string, ErrorData> data = null;


                XmlDocument doc = LoadXmlDocument(Constants.ErrorMessagesFileName);
                XmlNodeList errorNode = doc.SelectNodes("/ErrorMessages/Error");
                data = new Dictionary<string, ErrorData>();

                foreach (XmlNode node in errorNode)
                {
                    ErrorData errorValues = new ErrorData();
                    errorValues.FieldName = node.Attributes["FieldName"].Value;
                    errorValues.ErrorMessage = node.Attributes["ErrorMessage"].Value;
                    data.Add(node.Attributes["code"].Value, errorValues);
                }


            return data;
        }
        internal static XmlDocument LoadXmlDocument(string xmlFileName)
        {
            XmlDocument doc = null;
            try
            {
                if (HttpRuntime.Cache[xmlFileName] == null)
                {
                    doc = new XmlDocument();
                    doc.Load(Constants.Folderpath + "\\" + xmlFileName);
                    HttpRuntime.Cache.Insert(xmlFileName, doc);
                }
                else
                {
                    doc = (XmlDocument)HttpRuntime.Cache[xmlFileName];
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
               //log
            }
            return doc;
        }
    }

正如您所看到的，静态 ErrorData 属性使用了一个私有的后备字段。ErrorData 是一个字典，它是使用文件系统上的 XML 资源构建的，这就是为什么文件的内容在初始检索时存储在 HttpRuntime.Cache 中的原因。
在正常负载下，该服务大约消耗 120MB 的 RAM。
在某个时候，团队成员感觉需要引入另一级优化，通过创建由懒加载静态字段支持的静态属性来实现。无论如何，存在该静态字段会导致内存泄漏（500MB+），仅在调用几次服务后就会出现。
一旦我删除静态字段和属性（客户端改为调用 Utility.GetErrorData()），内存消耗就会恢复到正常水平。
有人能解释一下为什么存在这个静态字段会导致内存泄漏吗？如果有区别的话，WCF 服务正在运行 InstanceContextMode.PerCall。
非常感谢。
你怎么知道它是导致内存泄漏的呢？它不仅仅是使用了大量内存并将其保留为静态吗？你的服务实例化是什么？是PerCall？Singleton？Session？ - Sam Holder
1
这到底是内存泄漏还是垃圾回收器没有运行足够的次数，或者认为不需要释放内存呢？ - ta.speot.is
1
你是在DEBUG模式还是RELEASE模式下运行？DEBUG模式会出现RELEASE模式不会出现的泄漏情况。 - Felan
1
你应该发布“惰性加载静态字段”的实现，因为这是你要求我们诊断的内容。 - David Nelson
4个回答
1

如果错误文件非常大，静态版本会将巨大的XML文档加载到内存中，并永远不会释放它。以前，如果客户端调用了GetErrorData（），那么数据就会被加载到内存中并返回，从而清除内存。

这里没有同步，因此如果静态变量未加载，则几个同时请求将分别开始加载错误文档。只有一个字典会获胜并保存到静态变量中。但是，如果错误文件很大，则同时加载它的多个线程会增加内存压力。如果是这种情况，我希望下一次垃圾回收会回收额外的实例并释放大部分内存。

另请注意，静态实例版本仅加载一次错误文件。因此，如果创建了其他错误，这些错误将永远不会返回给客户端。

是的，而且由于没有同步，多个竞争的 GetErrorData 调用最终都会将它们的实例添加到 Http 缓存中，因此可能会在内存中存储多个相同的 XML 数据副本。 - Mahol25
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添加同步是否可以解决“内存泄漏”问题？

也就是说，例如将LoadXmlDocument()和GetErrorData()都设置为私有，并修改ErrorData属性，类似于以下方式：

    private static Dictionary<string, ErrorData> _errorData;
    private static object lockObject = new object();

    internal static Dictionary<string, ErrorData> ErrorData
    {
        get
        {
            lock (lockObject)
            {
                if (_errorData == null)
                {
                    _errorData = GetErrorData();
                }
                return _errorData;
            }
        }

    }

注意：通常，内存泄漏意味着应用程序随着时间的推移慢慢地消耗更多的内存（这些内存永远不会被回收）。您是否正在观察到这种情况，或者当您更改实现时，您的内存消耗只是变得更高但保持稳定？要真正验证您确实存在内存泄漏以及真正的原因是什么（哪些对象无法被收集/完成），您通常需要使用内存分析器。
0

当你谈到“变化”时，我并不完全确定你指的是哪个代码更改。 然而，从阅读代码来看，我的猜测是您最终会多次调用GetErrorData，并且字典只会填充大量重复的条目。 如果您添加日志记录代码，哪些代码会被重复输入？

Martyn

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