golang内存泄漏原因有哪些

泄漏原因有：1、time.After()的使用，每次time.After(duration x)会产生NewTimer()，在duration x到期之前，新创建的timer不会被GC，到期之后才会GC；2、time.NewTicker资源未及时释放；3、select阻塞；4、channel阻塞；5、申请过多的goroutine、goroutine阻塞；6、slice引起的等。

本教程操作环境：windows7系统、GO 1.18版本、Dell G3电脑。

golang容易导致内存泄漏的几种情况

1. 定时器使用不当

1.1 time.After()的使用

默认的time.After()是会有内存泄露问题的，因为每次time.After(duration x)会产生NewTimer(),在duration x到期之前，新创建的timer不会被GC，到期之后才会GC。

随着时间推移，尤其是duration x很大的话，会产生内存泄露的问题，应特别注意

for true {
	select {
	case <-time.After(time.Minute * 3):
    // do something
  default:
		time.Sleep(time.Duration(1) * time.Second)
	}
}

为了保险起见，使用NewTimer()或者NewTicker()代替的方式主动释放资源，两者的区别请自行查阅或看我往期文章https://blog.csdn.net/weixin_38299404/article/details/119352884

timer := time.NewTicker(time.Duration(2) * time.Second)
defer timer.Stop()
for true {
	select {
	case <-timer.C:
		// do something
	default:
		time.Sleep(time.Duration(1) * time.Second)
	}
}

1.2 time.NewTicker资源未及时释放

在使用time.NewTicker时需要手动调用Stop()方法释放资源，否则将会造成永久性的内存泄漏

timer := time.NewTicker(time.Duration(2) * time.Second)
// defer timer.Stop()
for true {
	select {
	case <-timer.C:
		// do something
	default:
		time.Sleep(time.Duration(1) * time.Second)
	}
}

2. select阻塞

使用select时如果有case没有覆盖完全的情况且没有default分支进行处理，最终会导致内存泄漏

2.1 导致goroutine阻塞的情况

func main() {
    ch1 := make(chan int)
    ch2 := make(chan int)
    ch3 := make(chan int)
    go Getdata("https://www.baidu.com",ch1)
    go Getdata("https://www.baidu.com",ch2)
    go Getdata("https://www.baidu.com",ch3)
    select{
        case v:=<- ch1:
            fmt.Println(v)
        case v:=<- ch2:
            fmt.Println(v)
    }
}

上述这种情况会阻塞在ch3的消费处导致内存泄漏

2.2 循环空转导致CPU暴涨

func main() {
	fmt.Println("main start")
	msgList := make(chan int, 100)
	go func() {
		for {
			select {
			case <-msgList:
			default:
 
			}
		}
	}()
	
	c := make(chan os.Signal, 1)
	signal.Notify(c, os.Interrupt, os.Kill)
	s := <-c
	
	fmt.Println("main exit.get signal:", s)
}

上述for循环条件一旦命中default则会出现循环空转的情况，并最终导致CPU暴涨

3. channel阻塞

channel阻塞主要分为写阻塞和读阻塞两种情况

空channel

func channelTest() {
  	//声明未初始化的channel读写都会阻塞
    var c chan int
  	//向channel中写数据
    go func() {
        c <- 1
        fmt.Println("g1 send succeed")
        time.Sleep(1 * time.Second)
    }()
  	//从channel中读数据
    go func() {
        <-c
        fmt.Println("g2 receive succeed")
        time.Sleep(1 * time.Second)
    }()
    time.Sleep(10 * time.Second)
}

写阻塞

• 无缓冲channel的阻塞通常是写操作因为没有读而阻塞

func channelTest() {
    var c = make(chan int)
  	//10个协程向channel中写数据
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            <- c
            fmt.Println("g1 receive succeed")
            time.Sleep(1 * time.Second)
        }()
    }
  	//1个协程丛channel读数据
    go func() {
        c <- 1
        fmt.Println("g2 send succeed")
        time.Sleep(1 * time.Second)
    }()
  	//会有写的9个协程阻塞得不到释放
    time.Sleep(10 * time.Second)
}

• 有缓冲的channel因为缓冲区满了，写操作阻塞

func channelTest() {
    var c = make(chan int, 8)
  	//10个协程向channel中写数据
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            <- c
            fmt.Println("g1 receive succeed")
            time.Sleep(1 * time.Second)
        }()
    }
  	//1个协程丛channel读数据
    go func() {
        c <- 1
        fmt.Println("g2 send succeed")
        time.Sleep(1 * time.Second)
    }()
  	//会有写的几个协程阻塞写不进去
    time.Sleep(10 * time.Second)
}

读阻塞

• 期待从channel读数据，结果没有goroutine往进写数据

func channelTest() {
   var c = make(chan int)
  //1个协程向channel中写数据
  go func() {
    <- c
    fmt.Println("g1 receive succeed")
    time.Sleep(1 * time.Second)
  }()
  //10个协程丛channel读数据
  for i := 0; i < 10; i++ {
    go func() {
        c <- 1
        fmt.Println("g2 send succeed")
        time.Sleep(1 * time.Second)
    }()
  }
  //会有读的9个协程阻塞得不到释放
  time.Sleep(10 * time.Second)
}

4. goroutine导致的内存泄漏

4.1 申请过多的goroutine

例如在for循环中申请过多的goroutine来不及释放导致内存泄漏

4.2 goroutine阻塞

4.2.1 I/O问题

I/O连接未设置超时时间，导致goroutine一直在等待，代码会一直阻塞。

4.2.2 互斥锁未释放

goroutine无法获取到锁资源，导致goroutine阻塞

//协程拿到锁未释放，其他协程获取锁会阻塞
func mutexTest() {
    mutex := sync.Mutex{}
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            mutex.Lock()
            fmt.Printf("%d goroutine get mutex", i)
      			//模拟实际开发中的操作耗时
            time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        }()
    }
    time.Sleep(10 * time.Second)
}

4.2.3 死锁

当程序死锁时其他goroutine也会阻塞

func mutexTest() {
    m1, m2 := sync.Mutex{}, sync.RWMutex{}
  	//g1得到锁1去获取锁2
    go func() {
        m1.Lock()
        fmt.Println("g1 get m1")
        time.Sleep(1 * time.Second)
        m2.Lock()
        fmt.Println("g1 get m2")
    }()
    //g2得到锁2去获取锁1
    go func() {
        m2.Lock()
        fmt.Println("g2 get m2")
        time.Sleep(1 * time.Second)
        m1.Lock()
        fmt.Println("g2 get m1")
    }()
  	//其余协程获取锁都会失败
    go func() {
        m1.Lock()
        fmt.Println("g3 get m1")
    }()
    time.Sleep(10 * time.Second)
}

4.2.4 waitgroup使用不当

waitgroup的Add、Done和wait数量不匹配会导致wait一直在等待

5. slice 引起的内存泄漏

当两个slice 共享地址，其中一个为全局变量，另一个也无法被GC；

append slice 后一直使用，没有进行清理。

var a []int
 
func test(b []int) {
        a = b[:3]
        return
}

6. 数组的值传递

由于数组时Golang的基本数据类型，每个数组占用不通的内存空间，生命周期互不干扰，很难出现内存泄漏的情况，但是数组作为形参传输时，遵循的时值拷贝，如果函数被多个goroutine调用且数组过大时，则会导致内存使用激增。

//统计nums中target出现的次数
func countTarget(nums [1000000]int, target int) int {
    num := 0
    for i := 0; i < len(nums) && nums[i] == target; i++ {
        num++
    }
    return num
}

因此对于大数组放在形参场景下通常使用切片或者指针进行传递，避免短时间的内存使用激增、

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