前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >C# 托管资源与非托管资源

C# 托管资源与非托管资源

作者头像
zls365
发布2020-12-29 12:19:40
3.2K0
发布2020-12-29 12:19:40
举报
文章被收录于专栏:CSharp编程大全CSharp编程大全

托管资源:

Net平台中,CLR为程序员提供了一种很好的内存管理机制,使得程序员在编写代码时不要显式的去释放自己使用的内存资源(这些在先前C和C++中是需要程序员自己去显式的释放的)。这种管理机制称为GC(garbage collection)。GC的作用是很明显的,当系统内存资源匮乏时,它就会被激发,然后自动的去释放那些没有被使用的托管资源(也就是程序员没有显式释放的对象)。

所以托管就是.net framework 负责帮你管理内存及资源释放,不需要自己控制,当然对象只针对托管资源(部分引用类型), 不回收非托管资源。 像数组,用户定义的类、接口、委托,object,字符串等引用类型,栈上保存着一个地址而已,当栈释放后, 即使对象已经没有用了,但堆上分配的内存还在,只能等GC收集时才能真正释放 ;但注意int,float,DateTime之类的值类型,GC会自动释放他们占用的内存,不需要GC来回收释放

那么非托管的资源怎么释放回收呢?

非托管资源:

对于非托管资源,GC只能跟踪非托管资源的生存期,而不知道如何去释放它。这样就会出现当资源用尽时就不能提供资源能够提供的服务,windows的运行速度就会变慢。比如当你链接了数据库,用完后你没有显式的释放数据库资源,如果还是不断的申请数据库资源,那么到一定时候程序就会抛出一个异常。

所以,当我们在类中封装了对非托管资源的操作时,我们就需要显式,或者是隐式的释放这些资源在.Net中释放非托管资源主要有2种方式,Dispose,Finalize,而Finalize和Dispose方法分别就是隐式和显式操作中分别使用到的方法。

例如文件流,数据库的连接,系统的窗口句柄,打印机资源等等,当你读取文件之后,就需要对各种Stream进行Dispose等操作。比如 SqlDataReader 读取数据完毕之后,需要 reader.Dispose();等

Finalize一般情况下用于基类不带close方法或者不带Dispose显式方法的类,也就是说,在Finalize过程中我们需要隐式的去实现非托管资源的释放,然后系统会在Finalize过程完成后,自己的去释放托管资源。在.NET中应该尽可能的少用析构函数释放资源,MSDN2上有这样一段话: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。所以有析构函数的对象,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。

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。

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。

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。

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。

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。

下面用一个例子来总结一下.NET非托管资源回收机制:

代码语言:javascript
复制
      Public class BaseResource:IDisposable
         {
                  PrivateIntPtr handle; // 句柄,属于非托管资源
                  PrivateComponet comp; // 组件,托管资源
                  Privateboo isDisposed = false; // 是否已释放资源的标志
        
                  PublicBaseResource
                  {
                  }
        
                  //实现接口方法
                  //由类的使用者,在外部显示调用,释放类资源
                  Publicvoid Dispose()
                  {
                            Dispose(true);// 释放托管和非托管资源
                           
                            //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);// 释放非托管资源
                  }
        
                  //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
                  Protectedvirtual 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
                  }
         }

析构函数只能由垃圾回收器调用。

Despose()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。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。
原始发表:2020-12-27,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 CSharp编程大全 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
相关产品与服务
数据库
云数据库为企业提供了完善的关系型数据库、非关系型数据库、分析型数据库和数据库生态工具。您可以通过产品选择和组合搭建,轻松实现高可靠、高可用性、高性能等数据库需求。云数据库服务也可大幅减少您的运维工作量,更专注于业务发展,让企业一站式享受数据上云及分布式架构的技术红利!
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档