C# 託管資源和非託管資源

發表於2015-08-07

託管資源指的是.NET可以自動進行回收的資源,主要是指託管堆上分配的記憶體資源。託管資源的回收工作是不需要人工干預的,有.NET執行庫在合適呼叫垃圾回收器進行回收。

非託管資源指的是.NET不知道如何回收的資源,最常見的一類非託管資源是包裝作業系統資源的物件,例如檔案,視窗,網路連線,資料庫連線,畫刷,圖示等。這類資源,垃圾回收器在清理的時候會呼叫Object.Finalize()方法。預設情況下,方法是空的,對於非託管物件,需要在此方法中編寫回收非託管資源的程式碼,以便垃圾回收器正確回收資源。

在.NET中,Object.Finalize()方法是無法過載的,編譯器是根據類的解構函式來自動生成Object.Finalize()方法的,所以對於包含非託管資源的類,可以將釋放非託管資源的程式碼放在解構函式。

注意,不能在解構函式中釋放託管資源,因為解構函式是有垃圾回收器呼叫的,可能在解構函式呼叫之前,類包含的託管資源已經被回收了,從而導致無法預知的結果。

本來如果按照上面做法,非託管資源也能夠由垃圾回收器進行回收,但是非託管資源一般是有限的,比較寶貴的,而垃圾回收器是由CRL自動呼叫的,這樣就無法保證及時的釋放掉非託管資源,因此定義了一個Dispose()方法,讓使用者能夠手動的釋放非託管資源。Dispose()方法釋放類的託管資源和非託管資源,使用者手動呼叫此方法後,垃圾回收器不會對此類例項再次進行回收。Dispose()方法是由使用者呼叫的,在呼叫時,類的託管資源和非託管資源肯定都未被回收,所以可以同時回收兩種資源。

Microsoft為非託管資源的回收專門定義了一個介面:IDisposable,介面中只包含一個Dispose()方法。任何包含非託管資源的類,都應該繼承此介面。

在一個包含非託管資源的類中,關於資源釋放的標準做法是:

(1) 繼承IDisposable介面;

(2) 實現Dispose()方法,在其中釋放託管資源和非託管資源,並將物件本身從垃圾回收器中移除(垃圾回收器不在回收此資源);

(3) 實現類解構函式,在其中釋放非託管資源。

在使用時,顯示呼叫Dispose()方法,可以及時的釋放資源,同時通過移除Finalize()方法的執行,提高了效能;如果沒有顯示呼叫Dispose()方法,垃圾回收器也可以通過解構函式來釋放非託管資源,垃圾回收器本身就具有回收託管資源的功能,從而保證資源的正常釋放,只不過由垃圾回收器回收會導致非託管資源的未及時釋放的浪費。

在.NET中應該儘可能的少用解構函式釋放資源。在沒有解構函式的物件在垃圾處理器一次處理中從記憶體刪除,但有解構函式的物件,需要兩次,第一次呼叫解構函式,第二次刪除物件。而且在解構函式中包含大量的釋放資原始碼,會降低垃圾回收器的工作效率,影響效能。所以對於包含非託管資源的物件,最好及時的呼叫Dispose()方法來回收資源,而不是依賴垃圾回收器。

上面就是.NET中對包含非託管資源的類的資源釋放機制,只要按照上面要求的步驟編寫程式碼,類就屬於資源安全的類。

下面用一個例子來總結一下.NET非託管資源回收機制:

解構函式只能由垃圾回收器呼叫。

Despose()方法只能由類的使用者呼叫。

在C#中,凡是繼承了IDisposable介面的類,都可以使用using語句,從而在超出作用域後,讓系統自動呼叫Dispose()方法。 一個資源安全的類,都實現了IDisposable介面和解構函式。提供手動釋放資源和系統自動釋放資源的雙保險。

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