.NET中的托管资源与非托管资源
托管资源指的是.NET可以自动进行回收的资源,主要是指托管堆上分配的内存资源。托管资源的回收工作是不需要人工干预的,有.NET运行库在合适调用垃圾回收器进行回收。
非托管资源指的是.NET不知道如何回收的资源,最常见的一类非托管资源是包装操作系统资源的对象,例如文件,窗口,网络连接,数据库连接,画刷,图标等。这类资源,垃圾回收器在清理的时候会调用Object.Finalize()
方法。默认情况下,方法是空的,对于非托管对象,需要在此方法中编写回收非托管资源的代码,以便垃圾回收器正确回收资源。
在.NET中,Object.Finalize()
方法是无法重载的,编译器是根据类的析构函数来自动生成Object.Finalize()
方法的,所以对于包含非托管资源的类,可以将释放非托管资源的代码放在析构函数。
Dispose()
方法释放类的托管资源和非托管资源,使用者手动调用此方法后,垃圾回收器不会对此类实例再次进行回收。Dispose()
方法是由使用者调用的,在调用时,类的托管资源和非托管资源肯定都未被回收,所以可以同时回收两种资源。
Microsoft为非托管资源的回收专门定义了一个接口:IDisposable
,接口中只包含一个Dispose()
方法。任何包含非托管资源的类,都应该继承此接口。
在一个包含非托管资源的类中,关于资源释放的标准做法是:
(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。
在使用时,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;如果没有显示调用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。
在.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。所以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。
上面就是.NET中对包含非托管资源的类的资源释放机制,只要按照上面要求的步骤编写代码,类就属于资源安全的类。
下面用一个例子来总结一下.NET非托管资源回收机制:
Public class BaseResource:IDisposable{Private IntPtr handle; // 句柄,属于非托管资源// 托管资源Private bool isDisposed = false; // 是否已释放资源的标志Public BaseResource(){}//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.disposed)// 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){// 释放托管资源}closeHandle(handle);// 释放非托管资源handle= IntPtr.Zero;}this.disposed= true; // 标识此对象已释放}}
析构函数只能由垃圾回收器调用。
Dispose()
方法只能由类的使用者调用。
在C#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。
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。
C# 托管资源与非托管资源
在.net 编程环境中,系统的资源分为托管资源和非托管资源。
托管资源:
Net平台中,CLR为程序员提供了一种很好的内存管理机制,使得程序员在编写代码时不要显式的去释放自己使用的内存资源(这些在先前C和C++中是需要程序员自己去显式的释放的)。这种管理机制称为GC(garbage collection)。GC的作用是很明显的,当系统内存资源匮乏时,它就会被激发,然后自动的去释放那些没有被使用的托管资源(也就是程序员没有显式释放的对象)。
所以托管就是.net framework 负责帮你管理内存及资源释放,不需要自己控制,当然对象只针对托管资源(部分引用类型), 不回收非托管资源。 像数组
,用户定义的类、接口、委托,object,字符串等引用类型
,栈上保存着一个地址而已,当栈释放后, 即使对象已经没有用了,但堆上分配的内存还在,只能等GC
收集时才能真正释放 ;但注意int,string,float,DateTime
之类的值类型,GC会自动释放他们占用的内存,不需要GC来回收释放
那么非托管的资源怎么释放回收呢?
非托管资源:
对于非托管资源,GC只能跟踪非托管资源的生存期,而不知道如何去释放它。这样就会出现当资源用尽时就不能提供资源能够提供的服务,windows的运行速度就会变慢。比如当你链接了数据库,用完后你没有显式的释放数据库资源,如果还是不断的申请数据库资源,那么到一定时候程序就会抛出一个异常。
所以,当我们在类中封装了对非托管资源的操作时,我们就需要显式,或者是隐式的释放这些资源。在.Net中释放非托管资源主要有2种方式,Dispose
,Finalize
,而Finalize
和Dispose
方法分别就是隐式和显式操作中分别使用到的方法。
例如文件流,数据库的连接,系统的窗口句柄,打印机资源等等,当你读取文件之后,就需要对各种Stream
进行Dispose
等操作。比如 SqlDataReader
读取数据完毕之后,需要 reader.Dispose();
等
Finalize
一般情况下用于基类不带close
方法或者不带Dispose
显式方法的类,也就是说,在Finalize
过程中我们需要隐式的去实现非托管资源的释放,然后系统会在Finalize
过程完成后,自己的去释放托管资源。在.NET中应该尽可能的少用析构函数释放资源,MSDN2上有这样一段话:实现 Finalize 方法或析构函数对性能可能会有负面影响,因此应避免不必要地使用它们。用 Finalize
方法回收对象使用的内存需要至少两次垃圾回收。所以有析构函数的对象,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。所以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。
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