[golang]golang time.After內存泄露問題分析

無意中看到一篇文章說，當在for循環里使用select + time.After的組合時會產生內存泄露，於是進行了復現和驗證，以此記錄

內存泄露復現

問題復現測試代碼如下所示：

package main

import (
    "time"
    )

func main()  {
    ch := make(chan int, 10)

    go func() {
        var i = 1
        for {
            i++
            ch <- i
        }
    }()

    for {
        select {
        case x := <- ch:
            println(x)
        case <- time.After(3 * time.Minute):
            println(time.Now().Unix())
        }
    }
}

執行go run test_time.go，通過top命令，我們可以看到該小程序的內存一直飆升，一小會就能占用3G多內存，如下圖：

原因分析

 在for循環每次select的時候，都會實例化一個一個新的定時器。該定時器在3分鍾后，才會被激活，但是激活后已經跟select無引用關系，被gc給清理掉。
換句話說，被遺棄的time.After定時任務還是在時間堆里面，定時任務未到期之前，是不會被gc清理的。

也就是說每次循環實例化的新定時器對象需要3分鍾才會可能被GC清理掉，如果我們把上面復現代碼中的3分鍾改小點，改成10秒鍾，通過top命令會發現大概10秒鍾后，該程序占用的內存增長到1.05G后基本上就不增長了

原理驗證

通過runtime.MemStats可以看到程序中產生的對象數量，我們可以驗證一下上面的原理

驗證代碼如下所示：

package main

import (
    "time"
    "runtime"
    "fmt"
    )

func main()  {
    var ms runtime.MemStats
    runtime.ReadMemStats(&ms)
    fmt.Println("before, have", runtime.NumGoroutine(), "goroutines,", ms.Alloc, "bytes allocated", ms.HeapObjects, "heap object")
    for i := 0; i < 1000000; i++ {
        time.After(3 * time.Minute)
    }
    runtime.GC()
    runtime.ReadMemStats(&ms)
    fmt.Println("after, have", runtime.NumGoroutine(), "goroutines,", ms.Alloc, "bytes allocated", ms.HeapObjects, "heap object")

    time.Sleep(10 * time.Second)
    runtime.GC()
    runtime.ReadMemStats(&ms)
    fmt.Println("after 10sec, have", runtime.NumGoroutine(), "goroutines,", ms.Alloc, "bytes allocated", ms.HeapObjects, "heap object")

    time.Sleep(3 * time.Minute)
    runtime.GC()
    runtime.ReadMemStats(&ms)
    fmt.Println("after 3min, have", runtime.NumGoroutine(), "goroutines,", ms.Alloc, "bytes allocated", ms.HeapObjects, "heap object")
}

驗證結果如下圖所示：

從圖中可以看出，實例中循環跑完后，創建了3000152個對象，由於每個time定時器設置的為3分鍾，在3分鍾后，可以看到對象都被GC回收，只剩153個對象，從而驗證了，time.After定時器在定時任務到達之前，會一直存在於時間堆中，不會釋放資源，直到定時任務時間到達后才會釋放資源。

問題解決

綜上，在go代碼中，在for循環里不要使用select + time.After的組合，可以使用time.NewTimer替代

示例代碼如下所示：

package main

import (
    "time"
    )

func main()  {
    ch := make(chan int, 10)

    go func() {
        for {
            ch <- 100
        }
    }()

    idleDuration := 3 * time.Minute
    idleDelay := time.NewTimer(idleDuration)
    defer idleDelay.Stop()

    for {
        idleDelay.Reset(idleDuration)

        select {
            case x := <- ch:
                println(x)
            case <-idleDelay.C:
                return
            }
    }
}

結果如下圖所示：

從圖中可以看到該程序的內存不會再一直增長

參考文章

(1) 分析golang time.After引起內存暴增OOM問題