.NET垃圾回收  




首先,对象分为值类型和引用类型,值类型在用完后是由操作系统自动回收的,引用类型由垃圾回收器回收,所以提到垃圾回收肯定是对引用类型来说的。

垃圾回收机制是为了解决内存泄漏问题,即对象在用完后,其占用的内存没有被释放,使一个无用的对象不必要的占用了内存,导致不正常的内存减少甚至耗尽。以前有两种内存管理技术,一种COM开发人员熟悉的引用计数技术,一种C++开发人员熟悉的Delete语句,COM开发人员会遇到循环引用的问题,C++开发人员可能忘记Delete,这都会导致内存泄漏。

垃圾回收器在两种情况下会进行回收,一是自动在适合的时间运行(如内存被耗尽,或Cpu空闲时),一种是显式调用GC.Collect()来运行。因为在运行时,它会挂起当前运行的所有线程,所以除非使用了大量的非托管资源或内存大量减少,并且此时已不再需要那些非托管资源,一次性全部释放这些资源很有意义时,才显式调用GC.Collect()。

垃圾回收器的执行过程是:

1.在new一个对象的时候,如果这个对象实现了Finallize方法,GC就会在Finallization队列放一个指向此对象的指针。

2.当垃圾回收器进行内存回收时,对于找到的每一个需要被回收的对象,会先在Finallization队列中查找是否有指向该对象的指针,如果有则将该指针移到Freachable队列,没有则直接回收。

3.当Freachable队列非空时,激活某特殊线程,逐一执行队列中每个对象的Finallize方法,然后从本队列中删除对象指针,使对象变为像没有实现Finallize方法一样(即在Finallization队列中没有指针指向它)的对象,它们将在下一次垃圾回收时进行回收。

4.按一定算法整理内存,在保证效率的情况下,使内存尽量连续。

从上面可以看到实现了Finallize方法对象比没有实现的对象在垃圾回收时效率低,所以应该尽量避免不必要的Finallize实现。

在C#中,实现Finallize的方法是使用析构函数语法,析构函数在编译时会被转换成Finallize。在Finallize方法只能释放非托管资源,因为该方法执行的时机不确定,所以当执行时,用到的托管资源可能已经被回收,如果再引用就会出错。

对于需要资源回收的对象,为了提高垃圾回收效率,应该尽量实现IDisposable接口,并在Dispose方法中调用GC.SuppressFinallize(this),把对象的指针从Finallization队列删除,来防止GC调用Finallize方法。

以下代码是推荐的实现IDispose接口的方法:

public class MyBase : IDispose
{
               private Component components;
               private IntPtr handle;
               private bool disposed;
               public void Dispose()
               {
                   if(!disposed)
                   {
                       Dispose(true);
                       GC.SuppressFinallize(this);
                   }
               }
               protected virtual void Dispose(bool disposing)
               {
                   if(!disposed)
                   {
                       if(disposing)
                       {
                           if(components!=null)
                               components.dispose();
                       }
                       CloseHandle(handle);
                       handle=IntPtr.Zero;
                       disposed=true;
                   }
               }
               public void DoSomething()
               {
                   if(disposed)
                   {
                      throw new ObjectDisposedException();
                   }
               }
               ~MyBase()
               {
                   Dispose(false);
               }
}
public class MyDerive : MyBase
{
               private ManagedResource addedManaged;
               private NativeResource addedNative;
               private bool disposed;
               protected override void Dispose(bool disposing)
               {
                   if(!disposed)
                   {
                       try
                       {
                           if(disposing)
                           {
                               if(addedManaged!=null)
                                   addedManaged.Dispose();
                           }
                           CloseHandle(addedNative);
                           disposed=true;
                       }
                       finally
                       {
                           base.Dispose(disposing);
                       }
               }
}

注意,以上代码不是线程安全的代码,如果遇到多线程,需要在if(!disposed)外层加上lock(this){}。