ruby 中ObjectSpace.define_finalizer 遇到的问题

ObjectSpace.define_finalizer 方法可以接受一个 proc, 当某个对象被 GC 销毁时会回调该 proc. 当我按照文档使用这个方法的时候却发现一个很奇怪的现象, 测试代码如下:

def foo
  str = 'hello, world' * 1_000_000

  ObjectSpace.define_finalizer(str, proc { |id| puts "removing #{id}" })
end

100.times do |i|
  puts i
  foo
  sleep 1
end

原本预想的结果是: 程序运行过程中 GC 会时不时的销毁对象, 从而使得终端打印出 ‘removing object 19199560’ 这样字符串出来, 并且该进程的内存占用应该是在一个小范围上下浮动.

实际发生的结果是: 程序运行过程中 GC 并没有销毁对象, 直到结束后终端连续打印出 ‘removing object 19199560’ 这样的字符串, 并且该进程的内存占用持续上涨.

那么是什么原因导致这样的结果?

经过查看 ObjectSpace.define_finalizer 的 实现:

static VALUE
define_final0(VALUE obj, VALUE block)
{
    rb_objspace_t *objspace = &rb_objspace;
    VALUE table;
    st_data_t data;

    RBASIC(obj)->flags |= FL_FINALIZE;

    block = rb_ary_new3(2, INT2FIX(rb_safe_level()), block);
    OBJ_FREEZE(block);

    if (st_lookup(finalizer_table, obj, &data)) {
  table = (VALUE)data;
  rb_ary_push(table, block);
    }
    else {
  table = rb_ary_new3(1, block);
  RBASIC_CLEAR_CLASS(table);
  st_add_direct(finalizer_table, obj, table);
    }
    return block;
}

可以知道, str 的 finalize proc 被存放在 Ruby 全局的 finalizer_table 中, 由于闭包特性 finalize proc 的上下文保存了 str 这个变量, 导致其一直被使用, 从而无法被 GC 回收.

知道了原因之后, 便可以从 2 个方面修改上述代码, 使其按照我预想(正确)的方式运行:

• 手动更改 str = nil, 使得 ‘hello, world’ * 1_000_000 这个字符串没有变量引用它

def foo
  str = 'hello, world' * 1_000_000

  ObjectSpace.define_finalizer(str, proc { |id| puts "removing #{id}" })

  str = nil
end

100.times do |i|
  puts i
  foo
  sleep 1
end

• 不直接使用 proc, 用其他方式代替它, 避免 str 被保留在 proc 的上下文中

class Finalizer
  def self.finalize
    proc { |id| puts "removing #{id}" }
  end
end

def foo
  str = 'hello, world' * 1_000_000

  ObjectSpace.define_finalizer(str, Finalizer.finalizer)
end

100.times do |i|
  puts i
  foo
  sleep 1
end

一般来说第二种方式更合适, 标准库中 lib/tempfile.rb 的实现便是一个很好的示例.

转自：http://zhouguangming.me/2014/11/17/trouble-with-object_space-define_finalizer