Microsoft.Extensions.DependencyInjection中的Transient依賴注入關系，使用不當會造成內存泄漏

Microsoft.Extensions.DependencyInjection中（下面簡稱DI）的Transient依賴注入關系，表示每次DI獲取一個全新的注入對象。但是使用Transient依賴注入關系時，最好要配合IServiceScope來一起使用，因為通過Transient依賴注入關系創建的對象，都會被創建它的ServiceProvider對象內部引用，這樣會造成注入對象無法被GC及時回收，造成內存泄漏，只有當調用ServiceProvider對象的Dispose方法后，ServiceProvider才會解除其內部對注入對象的引用，之后這些注入對象才能被GC回收。

我們新建一個.NET Core控制台項目，然后假設我們有接口IPeople和實現類People，他們之間的依賴注入關系是Transient。

現在，如果我們的代碼中有一個for循環，它會循環1000次，每一次都會從DI中獲取一個IPeople對象實例，由於接口IPeople和類People是Transient關系，所以每次DI都會創建一個新的People對象實例。但是我們只需要在每次循環中，調用People類的DoSomething方法做一些事情后，就不需要創建的People對象了，也就是說我們希望每次循環結束后，GC都能盡量回收在循環中創建的People對象實例。

所以我們寫了下面的代碼：

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>();//注冊接口IPeople和類People的關系為Transient

            using (ServiceProvider rootServiceProvider = services.BuildServiceProvider())
            {
                //執行1000次循環，每一次循環創建一個People對象實例，在rootServiceProvider調用Dispose方法前，創建的1000個People對象實例都不會被GC回收
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                {
                    IPeople people = rootServiceProvider.GetService<IPeople>();
                    people.DoSomething();

                    //在每次循環結束后，創建的People對象實例無法被GC回收，因為在rootServiceProvider的內部對所有創建的Transient對象都保持了引用，除非調用rootServiceProvider的Dispose方法，否則在每次循環中創建的People對象實例都無法被GC回收
                }
            }

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

從上面代碼的注釋中，我們可以看到，實際上每一次for循環執行完后，GC並不能立即回收在循環中創建的People對象實例，原因是ServiceProvider對象rootServiceProvider的內部引用了由DI創建的所有People對象實例，除非調用rootServiceProvider的Dispose方法（也就是在上面using代碼塊最后），否則所有的People對象實例都無法被GC回收。設想一下，如果將上面的for循環改為一個死循環（對於有些后台服務程序而言，的確需要死循環），那么DI會創建大量的People對象實例無法被GC及時回收，造成內存泄漏。

所以正確使用Transient依賴注入關系的方法應該是，配合IServiceScope對象來使用，我們將上面的代碼改為如下：

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>();//注冊接口IPeople和類People的關系為Transient

            using (ServiceProvider rootServiceProvider = services.BuildServiceProvider())
            {
                //執行1000次循環，每一次循環創建一個People對象實例
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                {
                    //在每一次循環中創建一個IServiceScope對象serviceScope，然后使用serviceScope的ServiceProvider創建People對象實例，這樣在rootServiceProvider中並沒有對People對象實例的引用，只有每次循環中創建的serviceScope中的ServiceProvider保持了People對象實例的引用，這樣在每次循環中當調用serviceScope的Dispose方法后，單次循環中創建的People對象實例就可以被GC回收了，而不是等到rootServiceProvider調用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();
        }
    }
}

從上面代碼中，我們可以看到，由於現在在每次for循環中，是由一個獨立的IServiceScope對象serviceScope的ServiceProvider，來創建People對象實例，所以在for循環外面的ServiceProvider對象rootServiceProvider，其並沒有內部引用由DI創建的People對象實例。而在每次for循環中，我們都調用了serviceScope的Dispose方法（也就是在上面第二個using代碼塊最后），這樣每次循環結束后，就沒有任何代碼引用循環內的People對象實例了，GC就可以及時回收由DI創建的People對象實例。

 

在使用Microsoft.Extensions.DependencyInjection的Transient依賴注入關系時，一定要注意本文所述的內存泄漏問題，這個問題可能很多才開始接觸Microsoft.Extensions.DependencyInjection的開發人員不會注意到，但是它會嚴重影響你的程序性能和穩定性。可以參考下面兩篇帖子中發帖人提出的問題：

IServiceProvider garbage collection / disposal

When are .NET Core dependency injected instances disposed?

也可以參考在GitHub上，微軟官方對這個問題的討論：

Revisit tracking transient services for disposal