循环图中使用 ThreadLocal<T> 时的内存泄漏

Question

我刚刚遇到了垃圾收集器关于System.Threading.ThreadLocal<T> 的这种奇怪的“行为”，我无法解释。在正常情况下，ThreadLocal<T> 实例在超出范围时将被垃圾回收，即使它们没有被正确处理，除非它们是循环对象图的一部分。

下面的例子演示了这个问题：

public class Program
{
    public class B { public A A; }
    public class A { public ThreadLocal<B> LocalB; }

    private static List<WeakReference> references = new List<WeakReference>();

    static void Main(string[] args) {
        for (var i = 0; i < 1000; i++)
            CreateGraph();

        GC.Collect();
        GC.WaitForPendingFinalizers();
        GC.Collect();
        GC.WaitForPendingFinalizers();

        // Expecting to print 0, but it prints 1000
        Console.WriteLine(references.Count(c => c.IsAlive));
    }

    static void CreateGraph() {
        var a = new A { LocalB = new ThreadLocal<B>() };
        a.LocalB.Value = new B { A = a };
        references.Add(new WeakReference(a));

        // If either one of the following lines is uncommented, the cyclic
        // graph is broken, and the programs output will become 0.
        // a.LocalB = null;
        // a.LocalB.Value = null;
        // a.LocalB.Value.A = null;
        // a.LocalB.Dispose();
    }
}

虽然不调用Dispose 不是好的做法，但CLR 的设计是最终清理资源（通过调用终结器），即使不调用Dispose。

为什么ThreadLocal 在这方面表现不同，并且在循环图的情况下如果处理不当会导致内存泄漏？这是设计使然吗？如果是这样，这在哪里记录？或者这是 CLR 的 GC 中的错误？

（在 .NET 4.5 下测试）。

Answer 1

Microsoft 的 David Kean confirmed 认为这实际上是一个错误。

Answer 2

原因是您没有调用 Dispose。垃圾收集器只会清理具有终结器的对象作为最后的手段。