C#內存釋放
便於對文章的開展，需要先明確兩個概念。
第一個就是很多人用.Net寫程序，會談到托管這個概念。那么.Net所指的資源托管到底是什么意思，是相對於所有資源，還是只限於某一方面資源？很多人對此不是很了解，其 實.Net所指的托管只是針對內存這一個方面，並不是對於所有的資源；因此對於Stream，數據庫的連接，GDI+的相關對象，還有Com對象等等，這 些資源並不是受到.Net管理而統稱為非托管資源。而對於內存的釋放和回收，系統提供了GC-Garbage Collector，而至於其他資源則需要手動進行釋放。
那么第二個概念就是什么是垃圾，通過我以前的文章，會了解到.Net類型分為兩大類，一個就是值類型，另一個就是引用類 型。前者是分配在棧上，並不需要GC回收；后者是分配在堆上，因此它的內存釋放和回收需要通過GC來完成。GC的全稱為“Garbage Collector”,顧名思義就是垃圾回收器，那么只有被稱為垃圾的對象才能被GC回收。也就是說，一個引用類型對象所占用的內存需要被GC回收，需要先成為垃圾。那么.Net如何判定一個引用類型對象是垃圾呢，.Net的判斷很簡單，只要判定此對象或者其包含的子對象沒有任何引用是有效的，那么系統就認為它是垃圾。
明確了這兩個基本概念，接下來說說GC的運作方式以及其的功能。內存的釋放和回收需要伴隨着程序的運行，因此系統為GC 安排了獨立的線程。那么GC的工作大致是，查詢內存中對象是否成為垃圾，然后對垃圾進行釋放和回收。那么對於GC對於內存回收采取了一定的優先算法進行輪 循回收內存資源。其次，對於內存中的垃圾分為兩種，一種是需要調用對象的析構函數，另一種是不需要調用的。GC對於前者的回收需要通過兩步完成，第一步是調用對象的析構函數，第二步是回收內存，但是要注意這兩步不是在GC一次輪循完成，即需要兩次輪循；相對於后者，則只是回收內存而已。
很明顯得知，對於某個具體的資源，無法確切知道，對象析構函數什么時候被調用，以及GC什么時候會去釋放和回收它所占用的內存。那么對於從C、C++之類語言轉換過來的程序員來說，這里需要轉變觀念。
那么對於程序資源來說，我們應該做些什么，以及如何去做，才能使程序效率最高，同時占用資源能盡快的釋放。前面也說了， 資源分為兩種，托管的內存資源，這是不需要我們操心的，系統已經為我們進行管理了；那么對於非托管的資源，這里再重申一下，就是Stream，數據庫的連 接，GDI+的相關對象，還有Com對象等等這些資源，需要我們手動去釋放。
如何去釋放，應該把這些操作放到哪里比較好呢。.Net提供了三種方法，也是最常見的三種，大致如下：
<!--[if !supportLists]-->1． <!--[endif]-->析構函數；
<!--[if !supportLists]-->2． <!--[endif]-->繼承IDisposable接口，實現Dispose方法；
<!--[if !supportLists]-->3． <!--[endif]-->提供Close方法。
經過前面的介紹，可以知道析構函數 只能被GC來調用的，那么無法確定它什么時候被調用，因此用它作為資源的釋放並不是很合理，因為資源釋放不及時；但是為了防止資源泄漏，畢竟它會被GC調 用，因此析構函數可以作為一個補救方法。而Close與Dispose這兩種方法的區別在於，調用完了對象的Close方法后，此對象有可能被重新進行使 用；而Dispose方法來說，此對象所占有的資源需要被標記為無用了，也就是此對象被銷毀了，不能再被使用。例如，常見 SqlConnection這個類，當調用完Close方法后，可以通過Open重新打開數據庫連接，當徹底不用這個對象了就可以調用Dispose方法 來標記此對象無用，等待GC回收。明白了這兩種方法的意思后，大家在往自己的類中添加的接口時候，不要歪曲了這兩者意思。
接下來說說這三個函數的調用時機，我用幾個試驗結果來進行說明，可能會使大家的印象更深。
首先是這三種方法的實現，大致如下：
/// <summary>
/// The class to show three disposal function
/// </summary>
public class DisposeClass:IDisposable
{
public void Close()
{
Debug.WriteLine( "Close called!" );
}
~DisposeClass()
{
Debug.WriteLine( "Destructor called!" );
}
#region IDisposable Members
public void Dispose()
{
// TODO: Add DisposeClass.Dispose implementation
Debug.WriteLine( "Dispose called!" );
}
#endregion
}
對於Close來說不屬於真正意義上的釋放，除了注意它需要顯示被調用外，我在此對它不多說了。而對於析構函數而言，不是在對象離開作用域后立刻被執行，只有在關閉進程或者調用GC.Collect方法的時候才被調用，參看如下的代碼運行結果。
private void Create()
{
DisposeClass myClass = new DisposeClass();
}
private void CallGC()
{
GC.Collect();
}
// Show destructor
Create();
Debug.WriteLine( "After created!" );
CallGC();
運行的結果為：
After created!
Destructor called!
顯然在出了Create函數外，myClass對象的析構函數沒有被立刻調用，而是等顯示調用GC.Collect才被調用。
對於Dispose來說，也需要顯示的調用，但是對於繼承了IDisposable的類型對象可以使用using這個關鍵字，這樣對象的Dispose方法在出了using范圍后會被自動調用。例如：
using( DisposeClass myClass = new DisposeClass() )
{
//other operation here
}
如上運行的結果如下：
Dispose called!
那么對於如上DisposeClass類型的Dispose實現來說，事實上GC還需要調用對象的析構函數，按 照前面的GC流程來說，GC對於需要調用析構函數的對象來說，至少經過兩個步驟，即首先調用對象的析構函數，其次回收內存。也就是說，按照上面所寫的 Dispose函數，雖說被執行了，但是GC還是需要執行析構函數，那么一個完整的Dispose函數，應該通過調用 GC.SuppressFinalize(this )來告訴GC，讓它不用再調用對象的析構函數中。那么改寫后的DisposeClass如下：
/// <summary>
/// The class to show three disposal function
/// </summary>
public class DisposeClass:IDisposable
{
public void Close()
{
Debug.WriteLine( "Close called!" );
}
~DisposeClass()
{
Debug.WriteLine( "Destructor called!" );
}
#region IDisposable Members
public void Dispose()
{
// TODO: Add DisposeClass.Dispose implementation
Debug.WriteLine( "Dispose called!" );
GC.SuppressFinalize( this );
}
#endregion
}
通過如下的代碼進行測試。
private void Run()
{
using( DisposeClass myClass = new DisposeClass() )
{
//other operation here
}
}
private void CallGC()
{
GC.Collect();
}
// Show destructor
Run();
Debug.WriteLine( "After Run!" );
CallGC();
運行的結果如下：
Dispose called!
After Run!
顯然對象的析構函數沒有被調用。通過如上的實驗以及文字說明，大家會得到如下的一個對比表格。
|
|
析構函數 |
Dispose方法 |
Close方法 |
| 意義 |
銷毀對象 |
銷毀對象 |
關閉對象資源 |
| 調用方式 |
不能被顯示調用，會被GC調用 |
需要顯示調用 或者通過using語句 |
需要顯示調用 |
| 調用時機 |
不確定 |
確定，在顯示調用或者離開using程序塊 |
確定，在顯示調用時 |
那么在定義一個類型的時候，是否一定要給出這三個函數地實現呢。
我的建議大致如下。
<!--[if !supportLists]-->1． <!--[endif]-->提供析構函數，避免資源未被釋放，主要是指非內存資源；
<!--[if !supportLists]-->2． <!--[endif]-->對於Dispose和Close方法來說，需要看所定義的類型所使用的資源（參看前面所說），而決定是否去定義這兩個函數；
<!--[if !supportLists]-->3． <!--[endif]-->在實現Dispose方法的時候，一定要加上“GC.SuppressFinalize( this )”語句，避免再讓GC調用對象的析構函數。
C#程序所使用的內存是受托管的，但不意味着濫用，好地編程習慣有利於提高代碼的質量以及程序的運行效率。