C# 資源釋放

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C# 資源釋放終於開始動手寫這篇文章了，有個網友催了我好幾次，今天終於可以靜下心來完成它。 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寫程式，會談到託管這個概念。那麼.Net所指的資源託管 到底是什麼意思，是相對於所有資源，還是只限於某一方面資源？很多人對此不是很瞭解， 其實.Net所指的託管只是針對記憶體這一個方面，並不是對於所有的資源；因此對於Stream，資料庫的串連，GDI+的相關對象，還有Com對象等等，這些資源並不是受到.Net管理而統稱為非託管資源。而對於記憶體的釋放和回收，系統提供了GC-Garbage Collector，而至於其他資源則需要手動進行釋放。 那麼第二個概念就是什麼是垃圾，通過我以前的文章，會瞭解到.Net類型分為兩大類， 一個就是實值型別，另一個就是參考型別。前者是分配在棧上，並不需要GC回收；後者是分配在堆上，因此它的記憶體釋放和回收需要通過GC來完成。GC的全稱為 “Garbage Collector”,顧名思義就是記憶體回收行程，那麼只有被稱為垃圾的對象才能被GC回收。也就是說， 一個參考型別對象所佔用的記憶體需要被GC回收，需要先成為垃圾。那麼.Net如何判定一個參考型別對象是垃圾呢，.Net的判斷很簡單，只要判定此對象或者其包含的子物件沒有任何引用是有效，那麼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。記憶體的釋放和回收需要 伴隨著程式的運行，因此系統為GC安排了獨立的線程。那麼GC的工作大致是，查詢記憶體中對象是否成為垃圾，然後對垃圾進行釋放和回收。那麼對於GC對於內 存回收採取了一定的優先演算法進行輪循回收記憶體資源。其次， 對於記憶體中的垃圾分為兩 種，一種是需要調用對象的解構函式，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解構函式，第二步是回收記憶體，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；相對於後者，則只是回收記憶體而已。 很明顯得知，對於某個具體的資源，無法確切知道，對象解構函式什麼時候被調用，以及 GC什麼時候會去釋放和回收它所佔用的記憶體。那麼對於從C、C++之類語言轉換過來的程式員來說，這裡需要轉變觀念。 那麼對於程式資源來說，我們應該做些什麼，以及如何去做，才能使程式效率最高，同時占 用資源能儘快的釋放。前面也說了，資源分為兩種，託管的記憶體資源，這是不需要我們操心的，系統已經為我們進行管理了；那麼對於非託管的資源，這裡再重申一 下，就是Stream，資料庫的串連，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裡比較好呢。.Net提供了三種方法，也是最常見的 三種，大致如下：<!--[if !supportLists]-->1． <!--[endif]-->解構函式；<!--[if !supportLists]-->2． <!--[endif]-->繼承IDisposable介面， 實現Dispose方法；<!--[if !supportLists]-->3． <!--[endif]-->提供Close方法。  經過前面的 介紹，可以知道解構函式只能被GC 來調用的，那麼無法確定它什麼時候被調用，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，因此解構函式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 方法後，此對象有可能被重新進行使用；而Dispose 方法來說，此對 象所佔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方法後，可以通過Open重新開啟資料庫連接，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後，大家在往自己的類中添加的介面時候，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，我用幾個實驗結果來進行說明，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。而對於解構函式而言，不是在對象離開範圍後立刻被執行，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(); 啟動並執行結果為： After created! Destructor called! 顯然在出了Create函 數外，myClass對象的解構函式沒有被立刻調用，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範圍後會被自動調用。例如：    using( DisposeClass myClass = new DisposeClass() )    {        //other operation here    } 如上啟動並執行結果如下： Dispose called! 那麼對於如上DisposeClass類 型的Dispose實現來說，事實上GC還需要調用對象的解構函式， 按照前面的GC流 程來說，GC對於需要調用解構函式的對象來說，至少經過兩個步驟，即首先調用對象的解構函式，其次回收記憶體。也就是說，按照 上面所寫的Dispose函數，雖說被執行了，但是GC還是需要執行解構函式，那麼一個完整的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解構函式中。那麼改寫後的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(); 啟動並執行結果如下： Dispose called! After Run! 顯然對象的解構函式沒有被調用。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。

	解構函式	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程式塊	確定，在顯示調用時

 那麼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]--> 提供解構函式，避免資源未被釋放，主要是指非記憶體資源；<!--[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 調用對象的解構函式。 C#程式所使用的記憶體是受託管的，但不意味著濫用，好地編程習慣有利於提高代碼的品質 以及程式的運行效率。