一、产生原因
Golang有自动垃圾回收机制，但是仍然可能会出现内存泄漏的情况。以下是Golang内存泄漏的常见可能原因：
- 循环引用：如果两个或多个对象相互引用，且没有其他对象引用它们，那么它们就会被垃圾回收机制误认为是仍在使用的对象，导致内存泄漏。
- 全局变量：在Golang中，全局变量的生命周期与程序的生命周期相同。如果一个全局变量被创建后一直存在于内存中，那么它所占用的内存就无法被回收，可能会导致内存泄漏。
- 未关闭的文件句柄：如果程序打开了文件句柄但没有关闭它们，那么这些文件句柄所占用的内存就无法被回收，可能会导致内存泄漏。
- 大量的临时对象：如果程序创建了大量的临时对象，但没有及时释放它们，那么这些对象所占用的内存就无法被回收，可能会导致内存泄漏。
- goroutine泄漏：常见的泄露场景，例如协程发生阻塞，Go运行时并不会将处于永久阻塞状态的协程杀掉，因此永久处于阻塞状态的协程所占用的资源将永得不到释放。
- time.Ticker未关闭导致泄漏：当一个
time.Timer值不再被使用，一段时间后它将被自动垃圾回收掉。 但对于一个不再使用的time.Ticker值，我们必须调用它的Stop方法结束它，否则它将永远不会得到回收。
二、排查方式
如果出现内存泄漏，可以使用以下方式进行分析，找出内存泄漏的原因并进行修复。
- 使用 Go 语言自带的 pprof 工具进行分析。pprof 可以生成程序的 CPU 和内存使用情况的报告，帮助开发者找出程序中的性能瓶颈和内存泄漏问题。可以通过在代码中添加
import _ "net/http/pprof"和http.ListenAndServe("localhost:6060", nil)来开启 pprof 工具。 - 使用 Golang 内置的
runtime包进行分析。runtime包提供了一些函数，包括SetFinalizer、ReadMemStats和Stack等，可以帮助开发者了解程序的内存使用情况和内存泄漏问题。 - 使用第三方工具进行分析。例如，可以使用
go-torch工具生成火焰图，帮助开发者找出程序中的性能瓶颈和内存泄漏问题。 - 使用
go vet工具进行静态分析。go vet可以检查程序中的常见错误和潜在问题，包括内存泄漏问题。 - 代码审查。开发者可以通过代码审查来找出程序中的潜在问题和内存泄漏问题。
三、通过 pprof 的命令排查内存泄露问题
3.1 通过 pprof 的命令行分析 heap
命令行执行命令: go tool pprof -inuse_space [<http://127.0.0.1:9999/debug/pprof/heap>](<http://spark-master.x.upyun.com/debug/pprof/heap>)
这个命令的作用是, 抓取当前程序已使用的 heap. 抓取后, 就可以进行类似于 gdb 的交互操作.
top 命令, 默认能列出当前程序中内存占用排名前 10 的函数. 如图. 当时进行到这一步的时候, 我就非常惊讶, 因为 time.NewTimer 居然占据了 6 个多 G 的内存.
list <函数名>, 展现函数内部的内存占用. 使用 list time.NewTimer 查看了该函数的内部, 真相大白了, 原来每次调用 NewTimer 都会创建一个 channel, 还会生成一个结构体 runtimeTimer, 应该就是这两个地方内存没有释放造成的内存泄露.
3.2 修改 for ... select ... time.After 造成的内存泄露
原来程序中存在如下代码:
for {
select {
case a := <-chanA:
...
case b := <-chanB:
....
case <-time.After(20*time.Minutes):
return nil, errors.New("download timeout")
}
time.After 就是封装了一层的 NewTimer, time.After 的源码:
func After(d Duration) <-chan Time {
return NewTimer(d).C
}
修复该错误, 只调用一次 NewTimer:
downloadTimeout := time.NewTimer(20 * time.Minute)
// 添加关闭时退出操作
defer downloadTimeout.Stop()
for {
select {
case a := <-chanA:
...
case b := <-chanB:
....
case <-downloadTimeout.C:
return nil, errors.New("download timeout")
}
四、总结
通过这篇文章我们了解到Golang内存泄漏的常见可能原因有哪些：
- 循环引用：如果两个或多个对象相互引用，且没有其他对象引用它们，那么它们就会被垃圾回收机制误认为是仍在使用的对象，导致内存泄漏。
- 全局变量：在Golang中，全局变量的生命周期与程序的生命周期相同。如果一个全局变量被创建后一直存在于内存中，那么它所占用的内存就无法被回收，可能会导致内存泄漏。
- 未关闭的文件句柄：如果程序打开了文件句柄但没有关闭它们，那么这些文件句柄所占用的内存就无法被回收，可能会导致内存泄漏。
- 大量的临时对象：如果程序创建了大量的临时对象，但没有及时释放它们，那么这些对象所占用的内存就无法被回收，可能会导致内存泄漏。
- goroutine泄漏：比较常见的泄露场景，例如协程发生阻塞，Go运行时并不会将处于永久阻塞状态的协程杀掉，因此永久处于阻塞状态的协程所占用的资源将永得不到释放。
- time.Ticker未关闭导致泄漏：当一个
time.Timer值不再被使用，一段时间后它将被自动垃圾回收掉。 但对于一个不再使用的time.Ticker值，我们必须调用它的Stop方法结束它，否则它将永远不会得到回收。
然后介绍了相关排查工具以及pprof如何排查内存泄露问题。
