.net垃圾回收之非托管资源(Finalize和Dispose浅析)

一、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。

 

二、析构函数【Finalize方法】释放

　　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。

　　 特别注意：不能在析构函数中释放托管资源，因为析构函数是有垃圾回收器调用的，可能在析构函数调用之前，类包含的托管资源已经被回收了，从而导致无法预知的结果。

 

三、IDisposable接口释放

　　  本来如果按照上面做法，非托管资源也能够由垃圾回收器进行回收，但是非托管资源一般是有限的，比较宝贵的，而垃圾回收器是由CRL自动调用的，这样就无法保证及时的释放掉非托管资源，因此定义了一个Dispose()方法，让使用者能够手动的释放非托管资源。

　　  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。

 

四、非托管资源释放的特定流程

　　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。

 

五、非托管资源释放的特定实现模式

　　下面是.NET非托管资源回收机制的特定的实现模式：

public class BaseResource : IDisposable
{

    private IntPtr handle; // 句柄，属于非托管资源
    private Component comp; // 组件，托管资源
    private bool isDisposed = false; // 是否已释放资源的标志
    public BaseResource()
    {
    }

    /// <summary>
    /// 实现接口方法, 由类的使用者, 在外部显示调用, 释放类资源
    /// </summary>
    public void Dispose()
    {
        // 释放托管和非托管资源
        Dispose(true);

        //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);
    }

    /// <summary>
    /// 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
    /// </summary>
    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)
            {
                Comp.Dispose();// 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
    }
}

六、象征性的总结一下

　　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。

 

　　本文转载自 C# 托管资源和非托管资源