.Net中的弱引用字典WeakDictionary和ConditionalWeakTable介紹
有的時候，我們需要給某些數(shù)據(jù)添加一些附加信息，一種常用的做法是使用一個Dictionary在填充這些附加信息如：
var data = new Data();
var tag = new Tag();
var dictionary = new Dictionary<Data, Tag>();
dictionary[data] = tag;這么做本身沒有什么問題，但是卻又一個不小的隱患，那就是在dictionary中保存著了data和tag的引用。當(dāng)data不再使用的時候，需要將其從dictionary中移除，否則data和tag得不到釋放。我們可以用如下代碼說明這個問題：（注意，由于Debug模式有時會影響GC，本文代碼需行在Release模式下）
class Tag
{
public Tag()
{
Console.WriteLine("Create Tag");
}
~Tag()
{
Console.WriteLine("Release Tag");
}
}
class Data
{
public Data()
{
Console.WriteLine("Create Data");
}
~Data()
{
Console.WriteLine("Release Data");
}
}
static void Main(string[] args)
{
var data = new Data();
var tag = new Tag();
var dictionary = new Dictionary<Data, Tag>();
dictionary[data] = tag;
data = null;
GC.Collect();
Console.WriteLine("After GC");
Console.ReadLine();
Console.WriteLine(dictionary);
}從運行結(jié)果中可以看出，只有創(chuàng)建的輸出，而沒有釋放的輸出。這個就屬于資源泄漏了。雖然可以通過手動在dictionary中刪除data來實現(xiàn)資源的釋放，但是這樣就要求我們手動管理對象的生命周期了，而這往往不是一個比較容易做到的事情。
究其原因，是由于dictionary中保持著強引用、導(dǎo)致GC不會對其進行回收。找到了這個原因后，那就有相應(yīng)的對策了，那就是改用弱引用來建立關(guān)聯(lián)，這樣數(shù)據(jù)就會被GC釋放了。這種觀念關(guān)系我們通常稱為弱字典——WeakDictionary。弱字典也是保存著Key和Value的鍵值對，它滿足如下需求：
字典中保存著Key的弱引用，即使不釋放Key值，也可以被GC回收。
字典中保存的Value的強引用，Key沒有被GC回收前，Value不會被GC回收。
當(dāng)Key被GC回收時，關(guān)聯(lián)關(guān)系從字典中移除，Value也能被GC回收。
知道了需求后，接下來就可以對Dictionary進行簡單的封裝，將其改造成弱字典了。
static void Main(string[] args)
{
var data = new Data();
var tag = new Tag();
var dictionary = new Dictionary<WeakReference<Data>, Tag>();
var key = new WeakReference<Data>(data);
dictionary[key] = tag;
data = null;
GC.Collect();
Console.WriteLine("After GC");
Console.ReadLine();
Console.WriteLine(dictionary);
}運行這段代碼后，我們就會發(fā)現(xiàn)，Data數(shù)據(jù)能釋放了，但是并不完善，具體體現(xiàn)在如下方面：
Tag保存的仍然是強引用，得不到釋放
Key數(shù)據(jù)并不是Data類型了，存在一個檢索的問題，否則無法CRUD。
對于第一個問題，可以通過一個Timer來定時清理已經(jīng)釋放了的Key來解決；對于第二個問題，則需要在內(nèi)部通過key來建立Hash表來解決。具體的實現(xiàn)還有點麻煩，也會引入一些新的問題，這里就不繼續(xù)列舉了。
之所以不繼續(xù)改造下去了，是因為這里我是在造重復(fù)輪子，.Net的BCL中本身就已經(jīng)提供了一個弱字典——ConditionalWeakTable，通過ConditionalWeakTable改造上述代碼如下：
static void Main(string[] args)
{
var data = new Data();
var tag = new Tag();
var dictionary = new ConditionalWeakTable<Data, Tag>();
dictionary.Add(data, tag);
data = null;
GC.Collect();
Console.WriteLine("After GC");
Console.ReadLine();
Console.WriteLine(dictionary);
}從運行結(jié)果來看，GC結(jié)束后，Key和Value都被GC回收掉了（再次強調(diào)，需要運行在Release版本下）。
這個類放置在System.Runtime.CompilerServices下，也很少見到有書里面介紹到它。這里我就簡單的介紹一下其接口吧：
dictionary.Add(data, tag); //添加
dictionary.TryGetValue(data, out tag); //查詢
dictionary.Remove(data); //刪除這三個是它比較常見的接口，另外還有兩個不大用的接口，這里就不多介紹了。
最后，簡單的試了它的性能，基本上和Dictionary差不多，查詢效率還是非常高的，內(nèi)部應(yīng)該也是一個Hash表。
到此這篇關(guān)于.Net弱引用字典WeakDictionary和ConditionalWeakTable的文章就介紹到這了。希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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