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[.net 面向对象程序设计进阶] (8) 托管与非托管

本节导读: 虽然在 .NET 编程过程中,绝大多数内存垃圾回收由 CLR( 公共语言运行时 ) 自动回收,但也有很多需要我们编码回收。掌握托管与非托管的基本知识,可以有效避免某些情况下导致的程序异常。

1.什么是托管与非托管?

托管资源:一般是指被 CLR ( 公共语言运行时 ) 控制的内存资源,这些资源由 CLR 来管理。可以认为是 .net  类库中的资源。

非托管资源:不受 CLR 控制和管理的资源

对于托管资源, GC 负责垃圾回收。对于非托管资源, GC 可以跟踪非托管资源的生存期,但是不知道如何释放它,这时候就要人工进行释放。

2.哪些资源是非托管的?

总体来说就是 不受 CLR 控制和管理的资源

包括:比如文件流、图像图形类、数据库的连接,网络连接,系统的窗口句柄,打印机资源等,这类资源一般不存在堆上。可以认为操作系统资源的一组 API

原则:如果我们的类使用的非托管资源,如数据库连接、文件句柄,这些资源需做到:使用后立刻释放。

3.如何释放非托管资源?

.NET 对于释放资源,标准做法如下:

1 )继承 IDisposable 接口;

2 )实现 Dispose() 方法 , 在其中释放托管资源和非托管资源,并将对象本身从垃圾回收器中移除(垃圾回收器不在回收此资源);

3   实现类析构函数 , 在其中释放非托管资源。

对于 Dispose() 方法的几个参数说明:

A.  参数为 true 表示释放所有资源,只能由使用者调用

参数为 false 表示释放非托管资源,只能由垃圾回收器自动调用

C.  如果子类有自己的非托管资源,可以重载这个函数,添加自己的非托管资源的释放

D. 但是要记住,重载此函数必须保证调用基类的版本,以保证基类的资源正常释放

4. 举例说明资源释放

4.1 数据库连接释放

(1)错误做法:

SqlConnection conn = new SqlConnection();

//do something;

conn.Dispose();

此段代码导致,如查出现异常,conn.Dispose();未能及时执行,导致没有及时关闭连接。

(2)正确做法:        

SqlConnection conn = new SqlConnection(); try {     //do something; } finally {     conn.Dispose(); }

对于以上代码,我们还可以简化代码量, c# 使用 using 简化输入,编译器自动翻译成  try...finally ,改为下面写法

(3)改进做法:  

using(SqlConnection conn = new SqlConnection()) {       //do something; }

4.2 资源回收综合示例  

public class BaseResource : IDisposable     {  private IntPtr handle; // 句柄,属于非托管资源  private System.ComponentModel.Component comp; // 组件,托管资源  private bool isDisposed = false; // 是否已释放资源的标志  //实现接口方法  //由类的使用者,在外部显示调用,释放类资源  public void Dispose()  {      Dispose(true);// 释放托管和非托管资源      //将对象从垃圾回收器链表中移除,      // 从而在垃圾回收器工作时,只释放托管资源,而不执行此对象的析构函数      GC.SuppressFinalize(this);  }  //由垃圾回收器调用,释放非托管资源  ~BaseResource()  {      Dispose(false);// 释放非托管资源  }  //参数为true表示释放所有资源,只能由使用者调用  //参数为false表示释放非托管资源,只能由垃圾回收器自动调用  //如果子类有自己的非托管资源,可以重载这个函数,添加自己的非托管资源的释放  //但是要记住,重载此函数必须保证调用基类的版本,以保证基类的资源正常释放  protected virtual void Dispose(bool disposing)  {      if (!this.isDisposed)// 如果资源未释放 这个判断主要用了防止对象被多次释放      {   if (disposing)   {       comp.Dispose();// 释放托管资源   }              }      this.isDisposed = true; // 标识此对象已释放  }     } 

5. 对于释放资源注意的几点

A.  显示调用 Dispose() 方法,可以及时的释放资源,同时通过移除 Finalize() 方法的执行,提高了性能;

B.  如果没有显式调用 Dispose() 方法,垃圾回收器也可以通过析构函数来释放非托管资源,垃圾回收器本身就具有回收托管资源的功能,从而保证资源的正常释放,只不过由垃圾回收器回收会导致非托管资源的未及时释放的浪费。

C.  .NET 中应该尽可能的少用析构函数释放资源。在没有析构函数的对象在垃圾处理器一次处理中从内存删除,但有析构函数的对象,需要两次,第一次调用析构函数,第二次删除对象。而且在析构函数中包含大量的释放资源代码,会降低垃圾回收器的工作效率,影响性能。

D.  对于包含非托管资源的对象,最好及时的调用 Dispose() 方法来回收资源,而不是依赖垃圾回收器

E.  析构函数只能由垃圾回收器调用。

F. Despose() 方法只能由类的使用者调用。

G.  .NET 中,凡是继承了 IDisposable 接口的类,都可以使用 using 语句,从而在超出作用域后,让系统自动调用 Dispose() 方法。

H.  一个资源安全的类,都实现了 IDisposable 接口和析构函数。提供手动释放资源和系统自动释放资源的双保险。

6.  关于 Finalize和Dispose

(1)、Finalize只释放非托管资源;

(2)、Dispose释放托管和非托管资源;

(3)、重复调用Finalize和Dispose是没有问题的;

(4)、Finalize和Dispose共享相同的资源释放策略,因此他们之间也是没有冲突的。

7.  要点:

本节内容比较简单,主要了解了 .NET 托管和非托管两种资源,绝大多部资源由 CLR( 公共语言运行时 ) 自动释放,称为托管代码;还有一部分资源需要人工释放,称为非托管代码。掌控非托管代码的几种内存释放方法,可以以效的避免程序产生异常,合理释放内存,有利于程序稳定和流畅。

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