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每日一博|.NET 中 MD5 编码的内存泄露问题分析

问题描述与定位

最近一个项目中要加工处理700多万条的三元组数据,总是在执行到二三百万条的时候就报内存溢出了。不断的检查代码,各种对象局部化;使用.net profiler分析堆栈内存,发现有大量的String对象创建没有及时回收,于是对程序中各处的字符串拼接做了优化处理,但是结果不是很明显,还是会出现内存溢出的情况,只不过出现的晚一点。

又经过反复的对代码段注释测试,最后定位到可能出现内存泄露的函数(被调用700万次以上)如下:

        public static string MD5Encode(string source)         {             if (string.IsNullOrEmpty(source))                 return source;              MD5 md5 = new MD5CryptoServiceProvider();             byte[] s = md5.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(source));             return BitConverter.ToString(s).Replace("-", "");         }

分别注释8、7、6行代码,发现只有md5对象的创建时候,还是会出现内存溢出。OK,最后确定造成内存泄露的对象就是MD5CryptoServiceProvider。

问题解决

找到问题的原因了,就开始尝试解决办法,既然MD5CryptoServiceProvider对象的创建会造成内存泄露,就只创建一个对象实例试试(单例化),修改后,代码如下(代码相对简单,注释已移除):

        public static string MD5Encode(string source)         {             if (string.IsNullOrEmpty(source))                 return source;              MD5 md5 = GetMd5Instance();             byte[] s = md5.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(source));             return BitConverter.ToString(s).Replace("-", "");         }                  private static MD5CryptoServiceProvider _md5Instance;         private MD5CryptoServiceProvider GetMd5Instance()         {             return _md5Instance ?? (_md5Instance = new MD5CryptoServiceProvider());         }

经过几轮测试,没有再出现内存溢出,问题解决了。

原理依据

既然 MD5CryptoServiceProvider会造成内存泄露,肯定是要有原因的,微软也给出了提示,这个类是非线程安全的。MSDN的描述如下:

每日一博|.NET 中 MD5 编码的内存泄露问题分析

使用建议

既然 MD5CryptoServiceProvider的实例是非线程安全的,使用单例模式也是一种办法。同时,如果不考虑和老系统的兼容问题,请使用新的取hash的算法sha,MSDN上面也有建议:

每日一博|.NET 中 MD5 编码的内存泄露问题分析

SHA1、SHA384、SHA256、SHA512都有线程安全的子类:{X}Managed,可以使用这样的子类放心创建实例:

        public static string Md5Encode(string source)         {             if (string.IsNullOrEmpty(source))                 return source;              //MD5 md5 = GetMd5Instance();             //byte[] s = md5.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(source));              SHA512 shaM = new SHA512Managed();             byte[] s = shaM.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(source));              //SHA1 shaM = new SHA1Managed();             //byte[] s = shaM.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(source));              return BitConverter.ToString(s).Replace("-", "");         }

当然, {X} CryptoServiceProvider类型的实例依然是非线程安全的,要是使用 {X} CryptoServiceProvider,仍然要注意内存泄露问题。

正文到此结束
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