有了GC还会不会发生内存泄漏？
问题的发现
这个问题是我在写C++时考虑到的，C++需要手动管理内存，虽然现在标准库中提供了一些智能指针，可以实现基于引用计数的自动内存管理，但现实环境是很复杂的，我们仍要注意循环引用的问题。还有一个容易被忽视的问题就是对象间关系的“占有”和“非占有”，这个问题其实在具有GC的C#和Java中也一样存在。
目前.NET和Java的GC策略都属于Tracing garbage collection，基本原理是从一系列的root开始，沿着引用链进行遍历，对遍历过的对象进行标记（mark），表示其“可达（reachable）”，然后回收那些没有标记的，即“不可达”对象所占用的内存。如果你的代码中明明有的对象已经没用了，但在某些地方仍然保持有对它的引用，就会造成这个对象长期处于“可达”状态，以至其占用的内存无法被及时回收。
对象关系的问题
占有 与 非占有
好吧，这两个词是我自己发明的。这两个词是针对“拥有”而言的，占有 是表示强的拥有，宿主对象会影响被拥有对象的生命周期，宿主对象不死，被拥有的对象就不会死；非占有 表示弱的拥有，宿主对象不影响被拥有对象的生命周期。
在处理对象间关系时，如果应该是非占有关系，但却实现成了占有关系，则占有关系就会妨碍GC对被占有对象的回收，轻则造成内存回收的不及时，重则造成内存无法被回收。这里我用C#实现观察者模式作为示例：
public interface IPublisher
{
void Subscribe(ISubscriber sub);
void UnSubscribe(ISubscriber sub);
void Notify();
}
public interface ISubscriber
{
void OnNotify();
}
public class Subscriber : ISubscriber
{
public String Name { get; set; }
public void OnNotify()
{
Console.WriteLine($"{this.Name} 收到通知");
}
}
public class Publisher : IPublisher
{
private List<ISubscriber> _subscribers = new List<ISubscriber>();
public void Notify()
{
foreach (var s in this._subscribers)
s.OnNotify();
}
public void Subscribe(ISubscriber sub)
{
this._subscribers.Add(sub);
}
public void UnSubscribe(ISubscriber sub)
{
this._subscribers.Remove(sub);
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
IPublisher pub = new Publisher();
AttachSubscribers(pub);
pub.Notify();
GC.Collect();
Console.WriteLine("垃圾回收结束");
pub.Notify();
Console.ReadKey();
}
static void AttachSubscribers(IPublisher pub)
{
var sub1 = new Subscriber { Name = "订阅者 甲" };
var sub2 = new Subscriber { Name = "订阅者 乙" };
pub.Subscribe(sub1);
pub.Subscribe(sub2);
// 这里其实赋不赋null都一样，只是为了突出效果
sub1 = null;
sub2 = null;
}
}这段代码有什么问题吗？
在AttachSubscribers方法里，创建了两个订阅者，并进行了订阅，这里的两个订阅者都是在局部创建的，也并没有打算在外部引用它们，它们应该在不久的某个时刻被回收了，但是由于同时它们又存在于发布者的订阅者列表里，发布者“占有”了订阅者，虽然它们都没用了，但暂时不会被销毁，如果发布者一直活着，则这些没用的订阅者也一直得不到回收，那为什么不调用UnSubscribe呢？因为在实际中情况可能很复杂，有些时候UnSubscribe调用的时机会很难确定，而且发布者的任务在于登记和通知订阅者，不应该因此而“占有”它们，不应干涉它们的死活，所以对于这种情况，可以使用“弱引用”实现“非占用”。
弱引用
弱引用是一种包装类型，用于间接访问被包装的对象，而又不会产生对此对象的实际引用。所以就不会妨碍被包装的对象的回收。
给上面的例子加入弱引用：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
IPublisher pub = new Publisher();
AttachSubscribers(pub);
pub.Notify();
GC.Collect();
Console.WriteLine("垃圾回收结束");
pub.Notify();
Console.WriteLine("=============================================");
pub = new WeakPublisher();
AttachSubscribers(pub);
pub.Notify();
GC.Collect();
Console.WriteLine("垃圾回收结束");
pub.Notify();
Console.ReadKey();
}
static void AttachSubscribers(IPublisher pub)
{
var sub1 = new Subscriber { Name = "订阅者 甲" };
var sub2 = new Subscriber { Name = "订阅者 乙" };
pub.Subscribe(sub1);
pub.Subscribe(sub2);
// 这里其实赋不赋null都一样，只是为了突出效果
sub1 = null;
sub2 = null;
}
}
public interface IPublisher
{
void Subscribe(ISubscriber sub);
void UnSubscribe(ISubscriber sub);
void Notify();
}
public interface ISubscriber
{
void OnNotify();
}
public class Subscriber : ISubscriber
{
public String Name { get; set; }
public void OnNotify()
{
Console.WriteLine($"{this.Name} 收到通知");
}
}
public class Publisher : IPublisher
{
private List<ISubscriber> _subscribers = new List<ISubscriber>();
public void Notify()
{
foreach (var s in this._subscribers)
s.OnNotify();
}
public void Subscribe(ISubscriber sub)
{
this._subscribers.Add(sub);
}
public void UnSubscribe(ISubscriber sub)
{
this._subscribers.Remove(sub);
}
}
public class WeakPublisher : IPublisher
{
private List<WeakReference<ISubscriber>> _subscribers = new List<WeakReference<ISubscriber>>();
public void Notify()
{