.NET清理非托管资源

  • Dispose

类型的 Dispose 方法应释放它拥有的所有资源。它还应该通过调用其父类型的 Dispose 方法释放其基类型拥有的所有资源。该父类型的 Dispose 方法应该释放它拥有的所有资源并同样也调用其父类型的 Dispose 方法，从而在整个基类型层次结构中传播此模式。若要确保始终正确地清理资源，Dispose 方法应该可以被多次调用而不引发任何异常。Dispose 方法应该为它处置的对象调用 GC.SuppressFinalize 方法。如果对象当前在终止队列中，GC.SuppressFinalize 防止其 Finalize 方法被调用。请记住，执行 Finalize 方法会大大减损性能。如果您的 Dispose 方法已经完成了清理对象的工作，那么垃圾回收器就不必再调用对象的 Finalize 方法。

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  • 设计原则

     应用程序或类库应只允许一个线程拥有资源的生存期，并且应在不再需要资源时调用 Dispose。根据资源的不同，在处置资源时进行异步线程访问可能会带来安全风险。开发人员应仔细检查自己的代码，以确定最佳的方法来强制线程安全。

  • 代码示例
 
 
 
    
  
  
  
  1. public class BaseResource: IDisposable 
    2. 
  
  
  
  2. { 
    3. 
  
  
  
  3.   // 非托管资源   private IntPtr handle; 
    4. 
  
  
  
  4.   // 托管资源   private Component Components; 
    5. 
  
  
  
  5.    // 对象是否已被释放的标志   private bool disposed = false; 
    6. 
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  7.    public BaseResource()   {   } 
    8. 
  
  
  
  8.  
    9. 
  
  
  
  9.    // 释放资源，对外开放的可调用的方法 
    10. 
  
  
  
  10.    public void Dispose() 
    11. 
  
  
  
  11.    { 
    12. 
  
  
  
  12.      // 释放资源      Dispose(true); 
    13. 
  
  
  
  13.      // 指示在析构函数中跳过垃圾回收      GC.SuppressFinalize(this); 
    14. 
  
  
  
  14.    } 
    15. 
  
  
  
  15.  
    16. 
  
  
  
  16.    // 释放资源，如果disposing为true，释放所有的托管资源和非托管资源，如果为false，则仅仅释放非托管资源，这主要是为了避免在析构函数中重复2次进行垃圾回收 
    17. 
  
  
  
  17.    protected virtual void Dispose(bool disposing) 
    18. 
  
  
  
  18.    { 
    19. 
  
  
  
  19.       // 检查该对象是否已经被释放了 
    20. 
  
  
  
  20.       if(!this.disposed) 
    21. 
  
  
  
  21.       { 
    22. 
  
  
  
  22.          if(disposing) 
    23. 
  
  
  
  23.          { 
    24. 
  
  
  
  24.            // 释放托管资源            Components.Dispose(); 
    25. 
  
  
  
  25.          } 
    26. 
  
  
  
  26.         // 释放非托管资源         CloseHandle(handle); 
    27. 
  
  
  
  27.          handle = IntPtr.Zero; 
    28. 
  
  
  
  28.       } 
    29. 
  
  
  
  29.      // 标记该对象为已被释放的对象      disposed = true;          
    30. 
  
  
  
  30.    } 
    31. 
  
  
  
  31.  
    32. 
  
  
  
  32.    // 析构函数，又名终结器 
    33. 
  
  
  
  33.    ~BaseResource()       
    34. 
  
  
  
  34.    { 
    35. 
  
  
  
  35.       // 释放非托管资源，在调用终结器方法时系统自动会对托管的资源进行垃圾回收 
    36. 
  
  
  
  36.       Dispose(false); 
    37. 
  
  
  
  37.    } 
    38. 
  
  
  
  38.  
    39. 
  
  
  
  39.    // 允许多次调用Dispose，但会抛出异常publicvoid DoSomething() 
    40. 
  
  
  
  40.    { 
    41. 
  
  
  
  41.       if(this.disposed) 
    42. 
  
  
  
  42.       { 
    43. 
  
  
  
  43.          thrownew ObjectDisposedException(); 
    44. 
  
  
  
  44.       } 
    45. 
  
  
  
  45.    } 
    46. 
  
  
  
  46. } 
    47.
  • 实现 Close 方法

对于类型来说，若调用 Close 方法比调用 Dispose 方法更容易，则可以向基类型添加一个公共 Close 方法。Close 方法又会调用没有参数的 Dispose 方法，该方法可以执行正确的清理操作。在基础类库中的所有类的Close方法都是基于该原理构造的。

 
 
 
    
  
  
  
  1. public void Close() 
    2. 
  
  
  
  2. { 
    3. 
  
  
  
  3.    // 释放资源 
    4. 
  
  
  
  4.    Dispose(); 
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6.

Finalize（终结器）

对于您的应用程序创建的大多数对象，可以依靠 .NET Framework 的垃圾回收器隐式地执行所有必要的内存管理任务。但是，在您创建封装非托管资源的对象时，当您在应用程序中使用完这些非托管资源之后，您必须显式地释放它们。

虽然垃圾回收器可以跟踪封装非托管资源的对象的生存期，但它不了解具体如何清理这些资源。对于这些类型的对象，.NET Framework 提供 Object.Finalize 方法，它允许对象在垃圾回收器回收该对象使用的内存时适当清理其非托管资源。但是对托管对象就不应该实现 Finalize方法，因为垃圾回收器会自动清理托管资源。

默认情况下，Finalize 方法不执行任何操作。如果您要让垃圾回收器在回收对象的内存之前对对象执行清理操作，您必须在类中重写 Finalize 方法。但是在 C# 或 C++ 编程语言中无法重写 Finalize 方法，所以在 C# 中可使用析构函数语法实现 Finalize 方法。

Finalize 方法主要是在未能调用 Dispose 方法的情况下充当防护措施来清理资源。

实现 Finalize 方法或析构函数对性能可能会有负面影响，因此应避免不必要地使用它们。

用 Finalize 方法回收对象使用的内存需要至少两次垃圾回收。当垃圾回收器执行回收时，它只回收没有终结器的不可访问对象的内存。这时，它不能回收具有终结器的不可访问对象。它改为将这些对象的项从终止队列中移除并将它们放置在标为准备终止的对象列表中。该列表中的项指向托管堆中准备被调用其终止代码的对象。垃圾回收器为此列表中的对象调用 Finalize 方法，然后，将这些项从列表中移除。后来的垃圾回收将确定终止的对象确实是垃圾，因为标为准备终止对象的列表中的项不再指向它们。在后来的垃圾回收中，实际上回收了对象的内存。

  • 封装资源对象

     如果您要编写代码，而该代码使用一个封装资源的对象，您应该确保在使用完该对象时调用该对象的 Dispose 方法。

  • 封装方式
    • using语句
    • try/finally块 

本文标题：.NET清理非托管资源
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