高质量代码之资源管理

本文借鉴《编写高质量的C#代码:改善C#程序的157个建议》,算是对自己学习的总结,也希望分享下所学知识~~

资源管理(尤其是内存回收)曾经是程序员的噩梦。
虽然CLR在后台已经为垃圾回收做了很多事情,但是还需要知道一些知识。

什么是资源?
资源分为两种:
1.托管资源:由CLR管理分配和释放的资源,即从CLR里 new 出来的对象。
(公共语言运行库 (common language runtime,CLR) 是托管代码执行核心中的引擎。运行库为托管代码提供各种服务,如跨语言集成、代码访问安全性、对象生存期管理、调试和分析支持。它是整个.NET框架的核心。)
2.非托管资源:不受CLR管理的对象,如Windows内核对象、文件、数据库连接、套接字等等。

如果使用了非托管对象,或者需要显式地释放托管资源,那么就需要将类型继承自 IDisposable 接口。
下面看一个例子:

public class SampleClass : IDisposable
{
    private IntPtr nativeResouce = Marshal.AllocHGlobal(100);//非托管资源
    private AnotherResource managedResource = new AnotherResource();//托管资源

    private bool disposed = false;

    ~SampleClass()//防止调用者忘记
    {
        this.Dispose(false);
    }

    public void Dispose()//必须要实现的
    {
        this.Dispose(true);
        GC.SuppressFinalize(this);
    }

    public void Close()//为了兼容C++的习惯
    {
        this.Dispose();
    }

    protected virtual void Dispose(bool disposing)
    {
        if (this.disposed)
        {
            return;
        }
        if (disposing)
        {
            if (this.managedResource != null)//清理托管资源
            {
                this.managedResource.Dispose();
                this.managedResource = null;
            }
        }
        if (this.nativeResouce != IntPtr.Zero)//清理非托管资源
        {
            Marshal.FreeHGlobal(nativeResouce);
            nativeResouce = IntPtr.Zero;
        }
        this.disposed = true;
    }
}

每次伴随着 new 操作符创建对象时,CLR都会为该对象在堆上分配内存,一旦这些对象不再被引用,就会回收它的内存。

  • 对于没有实现 IDisposable 接口的对象,垃圾回收器会直接释放对象所占用的内存。
  • 对于实现 IDisposable 这个接口的对象,每次创建对象的时候,CLR都会将该对象的一个指针放到终结列表中,垃圾回收器在回收该对象之前,会首先将终结列表中的指针放到一个 freachable 队列中,同事还会分配专门的线程读取这个队列,并调用该对象的终结器,只有这个时候,对象才会真正被识别为垃圾,并且在下一次进行垃圾回收时及时释放对象占用的内存。

注意:
1.在终结器里面提供隐式清理,以免调用者忘记释放而带来的内存泄漏。但是防止显示释放后,CLR再一次调用终结器,所以调用了一次 GC.SuppressFinalize(this); 告诉垃圾回收器,此对象没必要再调用终结器了。
2.Dispose 允许被多次调用,故维护一个布尔 disposed 变量。也可以抛出异常 ObjectDisposedException
3.提取一个受保护的虚方法,可以供子类重写释放。
4.区别对待托管资源和非托管资源,如果调用者显示调用了 Dispose 方法,类型就按部就班的将自己的资源全部释放,包括实现 IDisposable 接口的类型;如果调用者忘记调用了,那么就把所有的没有实现 IDisposable 的类型交给垃圾回收器回收。
(托管资源中的普通类型不需要手动清理,非普通类型需要手动清理)


另外继承自此接口后,可以使用 using 语法糖。

using (SampleClass sampleClass = new SampleClass())
{

}

//编译后,相当于下面的代码
SampleClass sampleClass;
try
{
    sampleClass = new SampleClass();
}
finally
{
    sampleClass.Dispose();
}
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