淺談關于C#的垃圾回收機制

2020-01-24 03:30:50

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供稿：網友

　　理解C#垃圾回收機制我們首先說一下CLR（公共語言運行時,Common Language Runtime）它和Java虛擬機一樣是一個運行時環境，核心功能包括：內存管理、程序集加載、安全性、異步處理和線程同步。

CTS（Common Type System）通用類型系統，它把.Net中的類型分為2大類，引用類型與值類型。.Net中所有類型都間接或直接派生至System.Object類型。所有的值類型都是System.ValueType的子類，而System.ValueType本身卻是引用類型。

托管資源：
　　由CLR管理的存在于托管堆上的稱為托管資源，注意這里有2個關鍵點，第一是由CLR管理，第二存在于托管堆上。托管資源的回收工作是不需要人工干預的，CLR會在合適的時候調用GC(垃圾回收器)進行回收。

非托管資源：
　　非托管資源是不由CLR管理，例如：Image Socket, StreamWriter, Timer, Tooltip, 文件句柄, GDI資源, 數據庫連接等等資源（這里僅僅列舉出幾個常用的）。這些資源GC是不會自動回收的，需要手動釋放。

通過上面的講述總結一下，第一，GC(垃圾回收器)只回收托管資源，不回收非托管資源。第二，GC回收是要在合適的時候（CLR覺得應該進行回收的時候）才進行回收。那么非托管如何進行回收呢？下面就讓我一一道來。

在.Net中釋放非托管資源主要有2種方式，Dispose，Finalize

Dispose方法，對象要繼承IDisposable接口，也就會自動調用Dispose方法。

復制代碼代碼如下:

Class Suifeng：System.IDisposable
{
    #region IDisposable 成員

     public void Dispose()
     {
         //
     }

     #endregion
}

Suifeng suiFeng= new Suifeng ();

suiFeng.Dispose();

//也可以使用Using語句
(using Suifeng suiFeng= new Suifeng())
{
//
}

Finalize()方法

MSDN上的定義是允許對象在“垃圾回收”回收之前嘗試釋放資源并執行其他清理操作。
它的本質就是析構函數

復制代碼代碼如下:

class Car
{
    ~Car()  // destructor
    {
        // cleanup statements...
    }
}

該析構函數隱式地對對象的基類調用 Finalize。這樣，前面的析構函數代碼被隱式地轉換為以下代碼：

復制代碼代碼如下:

protected override void Finalize()
{
    try
    {
        // Cleanup statements...
    }
    finally
    {
        base.Finalize();
    }
}

在.NET中應該盡可能的少用析構函數釋放資源，MSDN2上有這樣一段話:
　　實現 Finalize 方法或析構函數對性能可能會有負面影響，因此應避免不必要地使用它們。用 Finalize 方法回收對象使用的內存需要至少兩次垃圾回收。當垃圾回收器執行回收時，它只回收沒有終結器的不可訪問對象的內存。這時，它不能回收具有終結器的不可訪問對象。它改為將這些對象的項從終止隊列中移除并將它們放置在標為準備終止的對象列表中。該列表中的項指向托管堆中準備被調用其終止代碼的對象。垃圾回收器為此列表中的對象調用 Finalize 方法，然后，將這些項從列表中移除。后來的垃圾回收將確定終止的對象確實是垃圾，因為標為準備終止對象的列表中的項不再指向它們。在后來的垃圾回收中，實際上回收了對象的內存。

　　所以有析構函數的對象，需要兩次，第一次調用析構函數，第二次刪除對象。而且在析構函數中包含大量的釋放資源代碼，會降低垃圾回收器的工作效率，影響性能。所以對于包含非托管資源的對象，最好及時的調用Dispose()方法來回收資源，而不是依賴垃圾回收器。
   在一個包含非托管資源的類中，關于資源釋放的標準做法是：
   繼承IDisposable接口；
   實現Dispose()方法，在其中釋放托管資源和非托管資源，并將對象本身從垃圾回收器中移除（垃圾回收器不在回收此資源）；
   實現類析構函數，在其中釋放非托管資源。
   請看MSDN上的源碼

復制代碼代碼如下:

Public class BaseResource:IDisposable
   {
      PrivateIntPtr handle; // 句柄，屬于非托管資源
      PrivateComponet comp; // 組件，托管資源
      Privateboo isDisposed = false; // 是否已釋放資源的標志

      PublicBaseResource
      {
      }

       //實現接口方法
       //由類的使用者，在外部顯示調用，釋放類資源
       Public void Dispose()
       {
           Dispose(true);// 釋放托管和非托管資源

          //將對象從垃圾回收器鏈表中移除，
         // 從而在垃圾回收器工作時，只釋放托管資源，而不執行此對象的析構函數

            GC.SuppressFinalize(this);
         }

         //由垃圾回收器調用，釋放非托管資源

       ~BaseResource()
        {
           Dispose(false);// 釋放非托管資源
        }

     //參數為true表示釋放所有資源，只能由使用者調用
    //參數為false表示釋放非托管資源，只能由垃圾回收器自動調用
   //如果子類有自己的非托管資源，可以重載這個函數，添加自己的非托管資源的釋放
//但是要記住，重載此函數必須保證調用基類的版本，以保證基類的資源正常釋放
    Protectedvirtual void Dispose(bool disposing)
    {
       If(!this.disposed)// 如果資源未釋放這個判斷主要用了防止對象被多次釋放
         {
            If(disposing)
            {
               Comp.Dispose();// 釋放托管資源
             }

           closeHandle(handle);// 釋放非托管資源
           handle= IntPtr.Zero;
           }
          this.disposed= true; // 標識此對象已釋放
      }
}