C# 托管资源和非托管资源

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。

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:

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。

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