詳解C# 托管資源和非托管資源
托管資源指的是.NET可以自動進行回收的資源,主要是指托管堆上分配的內(nèi)存資源。托管資源的回收工作是不需要人工干預(yù)的,有.NET運行庫在合適調(diào)用垃圾回收器進行回收。
非托管資源指的是.NET不知道如何回收的資源,最常見的一類非托管資源是包裝操作系統(tǒng)資源的對象,例如文件,窗口,網(wǎng)絡(luò)連接,數(shù)據(jù)庫連接,畫刷,圖標等。這類資源,垃圾回收器在清理的時候會調(diào)用Object.Finalize()方法。默認情況下,方法是空的,對于非托管對象,需要在此方法中編寫回收非托管資源的代碼,以便垃圾回收器正確回收資源。
在.NET中,Object.Finalize()方法是無法重載的,編譯器是根據(jù)類的析構(gòu)函數(shù)來自動生成Object.Finalize()方法的,所以對于包含非托管資源的類,可以將釋放非托管資源的代碼放在析構(gòu)函數(shù)。
注意,不能在析構(gòu)函數(shù)中釋放托管資源,因為析構(gòu)函數(shù)是有垃圾回收器調(diào)用的,可能在析構(gòu)函數(shù)調(diào)用之前,類包含的托管資源已經(jīng)被回收了,從而導(dǎo)致無法預(yù)知的結(jié)果。
本來如果按照上面做法,非托管資源也能夠由垃圾回收器進行回收,但是非托管資源一般是有限的,比較寶貴的,而垃圾回收器是由CRL自動調(diào)用的,這樣就無法保證及時的釋放掉非托管資源,因此定義了一個Dispose()方法,讓使用者能夠手動的釋放非托管資源。Dispose()方法釋放類的托管資源和非托管資源,使用者手動調(diào)用此方法后,垃圾回收器不會對此類實例再次進行回收。Dispose()方法是由使用者調(diào)用的,在調(diào)用時,類的托管資源和非托管資源肯定都未被回收,所以可以同時回收兩種資源。
Microsoft為非托管資源的回收專門定義了一個接口:IDisposable,接口中只包含一個Dispose()方法。任何包含非托管資源的類,都應(yīng)該繼承此接口。
在一個包含非托管資源的類中,關(guān)于資源釋放的標準做法是:
(1) 繼承IDisposable接口;
(2) 實現(xiàn)Dispose()方法,在其中釋放托管資源和非托管資源,并將對象本身從垃圾回收器中移除(垃圾回收器不在回收此資源);
(3) 實現(xiàn)類析構(gòu)函數(shù),在其中釋放非托管資源。
在使用時,顯示調(diào)用Dispose()方法,可以及時的釋放資源,同時通過移除Finalize()方法的執(zhí)行,提高了性能;如果沒有顯示調(diào)用Dispose()方法,垃圾回收器也可以通過析構(gòu)函數(shù)來釋放非托管資源,垃圾回收器本身就具有回收托管資源的功能,從而保證資源的正常釋放,只不過由垃圾回收器回收會導(dǎo)致非托管資源的未及時釋放的浪費。
在.NET中應(yīng)該盡可能的少用析構(gòu)函數(shù)釋放資源。在沒有析構(gòu)函數(shù)的對象在垃圾處理器一次處理中從內(nèi)存刪除,但有析構(gòu)函數(shù)的對象,需要兩次,第一次調(diào)用析構(gòu)函數(shù),第二次刪除對象。而且在析構(gòu)函數(shù)中包含大量的釋放資源代碼,會降低垃圾回收器的工作效率,影響性能。所以對于包含非托管資源的對象,最好及時的調(diào)用Dispose()方法來回收資源,而不是依賴垃圾回收器。
上面就是.NET中對包含非托管資源的類的資源釋放機制,只要按照上面要求的步驟編寫代碼,類就屬于資源安全的類。
下面用一個例子來總結(jié)一下.NET非托管資源回收機制:
Public class BaseResource:IDisposable { PrivateIntPtr handle; // 句柄,屬于非托管資源 PrivateComponet comp; // 組件,托管資源 Privateboo isDisposed = false; // 是否已釋放資源的標志 PublicBaseResource { } //實現(xiàn)接口方法 //由類的使用者,在外部顯示調(diào)用,釋放類資源 Publicvoid Dispose() { Dispose(true);// 釋放托管和非托管資源 //將對象從垃圾回收器鏈表中移除, // 從而在垃圾回收器工作時,只釋放托管資源,而不執(zhí)行此對象的析構(gòu)函數(shù) GC.SuppressFinalize(this); } //由垃圾回收器調(diào)用,釋放非托管資源 ~BaseResource() { Dispose(false);// 釋放非托管資源 } //參數(shù)為true表示釋放所有資源,只能由使用者調(diào)用 //參數(shù)為false表示釋放非托管資源,只能由垃圾回收器自動調(diào)用 //如果子類有自己的非托管資源,可以重載這個函數(shù),添加自己的非托管資源的釋放 //但是要記住,重載此函數(shù)必須保證調(diào)用基類的版本,以保證基類的資源正常釋放 Protectedvirtual void Dispose(bool disposing) { If(!this.disposed)// 如果資源未釋放 這個判斷主要用了防止對象被多次釋放 { If(disposing) { Comp.Dispose();// 釋放托管資源 } closeHandle(handle);// 釋放非托管資源 handle= IntPtr.Zero; } this.disposed= true; // 標識此對象已釋放 } }
析構(gòu)函數(shù)只能由垃圾回收器調(diào)用。
Despose()方法只能由類的使用者調(diào)用。
在C#中,凡是繼承了IDisposable接口的類,都可以使用using語句,從而在超出作用域后,讓系統(tǒng)自動調(diào)用Dispose()方法。 一個資源安全的類,都實現(xiàn)了IDisposable接口和析構(gòu)函數(shù)。提供手動釋放資源和系統(tǒng)自動釋放資源的雙保險。
總結(jié)區(qū)分托管資源和非托管資源
(1)托管資源一般是指被CLR控制的內(nèi)存資源,這些資源的管理可以由CLR來控制,例如程序中分配的對象,作用域內(nèi)的變量等。
(2)非托管資源是CLR不能控制或者管理的部分,這些資源有很多,比如文件流,數(shù)據(jù)庫的連接,系統(tǒng)的窗口句柄,打印機資源 等,這些資源一般情況下不存在于Heap(內(nèi)存中用于存儲對象實例的地方)中。
托管資源:從文字上看就是托付給別人管理,就像.NET的CLR,java的jvm
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