Microsoft.Extensions.DependencyInjection中的Transient依赖注入关系，使用不当会造成内存泄漏

Microsoft.Extensions.DependencyInjection中（下面简称DI）的Transient依赖注入关系，表示每次DI获取一个全新的注入对象。但是使用Transient依赖注入关系时，最好要配合IServiceScope来一起使用，因为通过Transient依赖注入关系创建的对象，都会被创建它的ServiceProvider对象内部引用，这样会造成注入对象无法被GC及时回收，造成内存泄漏，只有当调用ServiceProvider对象的Dispose方法后，ServiceProvider才会解除其内部对注入对象的引用，之后这些注入对象才能被GC回收。

我们新建一个.NET Core控制台项目，然后假设我们有接口IPeople和实现类People，他们之间的依赖注入关系是Transient。

现在，如果我们的代码中有一个for循环，它会循环1000次，每一次都会从DI中获取一个IPeople对象实例，由于接口IPeople和类People是Transient关系，所以每次DI都会创建一个新的People对象实例。但是我们只需要在每次循环中，调用People类的DoSomething方法做一些事情后，就不需要创建的People对象了，也就是说我们希望每次循环结束后，GC都能尽量回收在循环中创建的People对象实例。

所以我们写了下面的代码：

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using System;

namespace NetCoreDITransientInScope
{
    interface IPeople
    {
        void DoSomething();
    }

    class People : IPeople
    {
        public void DoSomething()
        {
            Console.WriteLine("DoSomething is running");
        }
    }

    class Program
    {

        static void Main(string[] args)
        {
            IServiceCollection services = new ServiceCollection();
            services.AddTransient<IPeople, People>();//注册接口IPeople和类People的关系为Transient

            using (ServiceProvider rootServiceProvider = services.BuildServiceProvider())
            {
                //执行1000次循环，每一次循环创建一个People对象实例，在rootServiceProvider调用Dispose方法前，创建的1000个People对象实例都不会被GC回收
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                {
                    IPeople people = rootServiceProvider.GetService<IPeople>();
                    people.DoSomething();

                    //在每次循环结束后，创建的People对象实例无法被GC回收，因为在rootServiceProvider的内部对所有创建的Transient对象都保持了引用，除非调用rootServiceProvider的Dispose方法，否则在每次循环中创建的People对象实例都无法被GC回收
                }
            }

            Console.WriteLine("Press any key to end...");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

从上面代码的注释中，我们可以看到，实际上每一次for循环执行完后，GC并不能立即回收在循环中创建的People对象实例，原因是ServiceProvider对象rootServiceProvider的内部引用了由DI创建的所有People对象实例，除非调用rootServiceProvider的Dispose方法（也就是在上面using代码块最后），否则所有的People对象实例都无法被GC回收。设想一下，如果将上面的for循环改为一个死循环（对于有些后台服务程序而言，的确需要死循环），那么DI会创建大量的People对象实例无法被GC及时回收，造成内存泄漏。

所以正确使用Transient依赖注入关系的方法应该是，配合IServiceScope对象来使用，我们将上面的代码改为如下：

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using System;

namespace NetCoreDITransientInScope
{
    interface IPeople
    {
        void DoSomething();
    }

    class People : IPeople
    {
        public void DoSomething()
        {
            Console.WriteLine("DoSomething is running");
        }
    }

    class Program
    {

        static void Main(string[] args)
        {
            IServiceCollection services = new ServiceCollection();
            services.AddTransient<IPeople, People>();//注册接口IPeople和类People的关系为Transient

            using (ServiceProvider rootServiceProvider = services.BuildServiceProvider())
            {
                //执行1000次循环，每一次循环创建一个People对象实例
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                {
                    //在每一次循环中创建一个IServiceScope对象serviceScope，然后使用serviceScope的ServiceProvider创建People对象实例，这样在rootServiceProvider中并没有对People对象实例的引用，只有每次循环中创建的serviceScope中的ServiceProvider保持了People对象实例的引用，这样在每次循环中当调用serviceScope的Dispose方法后，单次循环中创建的People对象实例就可以被GC回收了，而不是等到rootServiceProvider调用Dispose方法后，才能被GC回收
                    using (IServiceScope serviceScope = rootServiceProvider.CreateScope())
                    {
                        IPeople people = serviceScope.ServiceProvider.GetService<IPeople>();
                        people.DoSomething();
                    }
                }
            }

            Console.WriteLine("Press any key to end...");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

从上面代码中，我们可以看到，由于现在在每次for循环中，是由一个独立的IServiceScope对象serviceScope的ServiceProvider，来创建People对象实例，所以在for循环外面的ServiceProvider对象rootServiceProvider，其并没有内部引用由DI创建的People对象实例。而在每次for循环中，我们都调用了serviceScope的Dispose方法（也就是在上面第二个using代码块最后），这样每次循环结束后，就没有任何代码引用循环内的People对象实例了，GC就可以及时回收由DI创建的People对象实例。

在使用Microsoft.Extensions.DependencyInjection的Transient依赖注入关系时，一定要注意本文所述的内存泄漏问题，这个问题可能很多才开始接触Microsoft.Extensions.DependencyInjection的开发人员不会注意到，但是它会严重影响你的程序性能和稳定性。可以参考下面两篇帖子中发帖人提出的问题：

IServiceProvider garbage collection / disposal

When are .NET Core dependency injected instances disposed?

也可以参考在GitHub上，微软官方对这个问题的讨论：

Revisit tracking transient services for disposal