之前51cto曾報(bào)道過關(guān)于.NET垃圾收集機(jī)制中的算法與代齡，說到.NET垃圾收集，就不得不提到其中的關(guān)鍵方法，其是實(shí)現(xiàn).NET GC運(yùn)行機(jī)制的前提。

1.Dispose()方法

Dispose可用于釋放所有資源，包括托管的和非托管的，需要自己實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)的非托管資源都要求手動(dòng)釋放，我們應(yīng)當(dāng)為釋放非托管資源公開一個(gè)方法，實(shí)現(xiàn)釋放非托管資源的方法有很多種，實(shí)現(xiàn)IDispose接口的Dispose方法是***的，這可以給使用你類庫的程序員以明確的說明，讓他們知道怎樣釋放你的資源；而且C#中用到的using語句快，也是在離開語句塊時(shí)自動(dòng)調(diào)用Dispose方法。

這里需要注意的是，如果基類實(shí)現(xiàn)了IDispose接口，那么它的派生類也必須實(shí)現(xiàn)自己的IDispose，并在其Dispose方法中調(diào)用基類中Dispose方法。只有這樣的才能保證當(dāng)你使用派生類實(shí)例后，釋放資源時(shí)，連同基類中的非托管資源一起釋放掉。

使用using與try+finally的區(qū)別

可以說二者沒有任何區(qū)別，因?yàn)閡sing只是編輯器級(jí)的優(yōu)化，它與try+finally有著相同的作用，以下是一段使用using的代碼，它在IL階段也是以try+finally呈現(xiàn)的，但是，using的優(yōu)點(diǎn)是，在代碼離開using塊時(shí)，using會(huì)自動(dòng)調(diào)用Idispose接口的Dispose()方法。

public partial class _Default : System.Web.UI.Page  
{      
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)   
{   
using (DataSet ds = new DataSet())  
{   
 }  
}  
} 

.method family hidebysig instance void  Page_Load(object sender,class [mscorlib]System.EventArgs e) cil managed  
{  
    // 代碼大小       29 (0x1d)  
    .maxstack  2  
    .locals init ([0] class [System.Data]System.Data.DataSet ds,  
             [1] bool CS$4$0000)  
    IL_0000:  nop  
    IL_0001:  newobj     instance void [System.Data]System.Data.DataSet::.ctor()  
    IL_0006:  stloc.0  
    .try  
    {  
      IL_0007:  nop  
      IL_0008:  nop  
      IL_0009:  leave.s    IL_001b  
    }  // end .try  
    finally  
    {  
      IL_000b:  ldloc.0  
      IL_000c:  ldnull  
      IL_000d:  ceq  
      IL_000f:  stloc.1  
      IL_0010:  ldloc.1  
      IL_0011:  brtrue.s   IL_001a  
      IL_0013:  ldloc.0  
      IL_0014:  callvirt   instance void [mscorlib]System.IDisposable::Dispose()  
      IL_0019:  nop  
      IL_001a:  endfinally  
    }  // end handler  
    IL_001b:  nop  
    IL_001c:  ret  
} // end of method _Default::Page_Load 

2. GC.Collect()方法

如果我們在程序中顯式的調(diào)用了垃圾收集器的collect接口，那么垃圾收集器會(huì)立即運(yùn)行，完成內(nèi)存對象的標(biāo)記、壓縮與清除工作，使用GC.Collect(i)還可以指定回收的代，然而aicken并不贊成各位同學(xué)顯式調(diào)用它：

（1）GC.Collect()做的并不只是回收內(nèi)存，就像***節(jié)中介紹的，在回收了內(nèi)存之后，GC會(huì)重新整理內(nèi)存，修正對象指針，讓空閑內(nèi)存連續(xù)，供CLR順序分配內(nèi)存，提高新建對象的效率。內(nèi)存壓縮整理工作非常耗用計(jì)算資源。

（2）很少有人會(huì)關(guān)心到GC除了在內(nèi)存吃緊以及資源空閑時(shí)運(yùn)行，還會(huì)在什么時(shí)候運(yùn)行。 其實(shí)GC的運(yùn)行時(shí)機(jī)，還要受到一個(gè)叫做“策略引擎”的部件控制，它會(huì)觀察GC的收集頻率、效率等等。它會(huì)根據(jù)GC回收效果，調(diào)整GC運(yùn)行的頻率：即當(dāng)某次GC回收效果頗豐時(shí)，它便會(huì)增加GC運(yùn)行的頻率，反之亦然。

所以如果剛剛發(fā)生了一次自然的收集，垃圾對象就會(huì)非常之少，而此時(shí)程序又顯式的進(jìn)行了收集調(diào)用，那么自然， GC雖然小有收獲，但是策略引擎就會(huì)認(rèn)為：這很不值得，才收集了這么點(diǎn)垃圾，也許該減少GC的次數(shù)。這樣一來，垃圾收集器努力保持的自然節(jié)奏就被打亂了，同時(shí)，對象類型的創(chuàng)建效率與頻率，也會(huì)被“策略引擎”捕捉到，從而改變代的數(shù)量與容量。

所以，額外的調(diào)用GC，代價(jià)高昂，甚至?xí)档托省ｏ@示的調(diào)用GC.Collect()，實(shí)質(zhì)是在用“時(shí)間換空間”，而通常在程序設(shè)計(jì)中，我們推薦的設(shè)計(jì)原則是“空間換時(shí)間”，比如使用各種各樣的緩存，也有例外，如果你掌握了整個(gè)應(yīng)用程序的情況，明確的知道何時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量垃圾，也是可以顯示調(diào)用該方法的。綜上，盡量不要顯示調(diào)用GC.Collect()，因?yàn)榉?wù)器的CPU比內(nèi)存要貴的多！ #p#

3. 析構(gòu)函數(shù)(Finalize())

我們知道，GC只負(fù)責(zé)釋放托管資源，非托管資源GC是無法釋放的。類似文件操作、數(shù)據(jù)庫連接等都會(huì)產(chǎn)用非托管資源。Finalize方法是用于釋放非托管資源的，等同于C#中是析構(gòu)函數(shù)，C#編譯器在編譯構(gòu)造函數(shù)時(shí)，會(huì)隱式的將析構(gòu)函數(shù)編譯為Finalize()對應(yīng)的代碼，并確定在finally塊中執(zhí)行了base.Finalize()。析構(gòu)函數(shù)中只能釋放非托管資源,而不要在任何托管資源進(jìn)行析構(gòu)，原因如下：

（1）你無法預(yù)測析構(gòu)函數(shù)的運(yùn)行時(shí)機(jī)，它不是按順序執(zhí)行的。當(dāng)析構(gòu)函數(shù)被執(zhí)行的時(shí)候，也許你進(jìn)行操作的托管資源已經(jīng)被釋放了。

（2）包含F(xiàn)inalize()的對象，需要GC的兩次處理才能刪除。

（3）CLR會(huì)在單獨(dú)的線程上執(zhí)行所有對象的Finalize()方法，無疑，如果頻繁的Finalize()，會(huì)降低系統(tǒng)的性能。

下面我們來重點(diǎn)說說第（2）點(diǎn)，為何包含F(xiàn)inalize()的對象，需要兩次GC才能被清除。首先要了解與Finalize相關(guān)的兩個(gè)隊(duì)列：終止隊(duì)列(Finalization Queue)與可達(dá)隊(duì)列(Freachable Queue)，這兩個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)了一組指向?qū)ο蟮闹羔?，?dāng)程序中在托管堆上分配空間時(shí)(new)，如果該類含有析構(gòu)函數(shù)，GC將在Finalization Queue中添加一個(gè)指向該對象的指針。

在GC***運(yùn)行時(shí)，會(huì)在已經(jīng)被確認(rèn)為垃圾的對象中遍歷，如果某個(gè)垃圾對象的指針被Finalization Queue包含，GC將這個(gè)對象從垃圾中分離出來，將它的指針儲(chǔ)存到Freachable Queue中，并在Finalization Queue刪除這個(gè)對象的指針記錄，這時(shí)該對象就不是垃圾了——這個(gè)過程被稱為是對象的復(fù)生（Resurrection）。當(dāng)Freachable Queue一旦被添加了指針之后，它就會(huì)去執(zhí)行對象的Finalize()方法，清除對象占用的資源。

當(dāng)GC再次運(yùn)行時(shí)，便會(huì)再次發(fā)現(xiàn)這個(gè)含有Finalize()方法的垃圾對象，但此時(shí)它在Finalization Queue中已經(jīng)沒有記錄了(GC***運(yùn)行時(shí)刪掉了它的Finalization Queue記錄)，那么這個(gè)對象就會(huì)被回收了，至此，通過GC兩次運(yùn)行，終于回收了帶有析構(gòu)函數(shù)的對象。復(fù)活實(shí)例：

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)   
{  
Resource re = new Resource();     
re = null;GC.Collect();  
GC.WaitForPendingFinalizers();  
//***GC.Collect()沒起作用哦。   
label1.Text = re.num.ToString();  
}    
public class Resource  
{  
public int num;  
~Resource()  
{  
 
}  
}  

看了上面的代碼，大家應(yīng)該了解什么是復(fù)活了吧！那么為什么要復(fù)生呢？因?yàn)?**GC時(shí)，這個(gè)對象的Finalize()方法還沒有被執(zhí)行，如果不經(jīng)過復(fù)生就被GC掉，那么就連它的Finalize()一起回收了，F(xiàn)inalize()就無法運(yùn)行了，所以必須先復(fù)生，以執(zhí)行它的Finalize()，然后再回收。

還有兩個(gè)方法ReRegisterForFinalize和SuppressFinalize需要講一講，ReRegisterForFinalize是將指向?qū)ο蟮闹羔樦匦绿砑拥紽inalization Queue中(即召喚系統(tǒng)執(zhí)行Finalize()方法)，SuppressFinalize是將對象的指針從Finalization Queue中移除(即拒絕系統(tǒng)執(zhí)行Finalize()方法)。

SuppressFinalize用于那些即有析構(gòu)函數(shù)來釋放資源，又實(shí)現(xiàn)了Dispose()方法釋放資源的情況下：將GC.SuppressFinalize(this)添加至Dispose()方法中，以確保程序員調(diào)用Dispose()后，GC就不必再次收集了，即實(shí)現(xiàn)Idisposable中的Dispose()方法，又使用析構(gòu)函數(shù)，一個(gè)雙保險(xiǎn)，大家不要迷惑，其實(shí)在釋放非托管資源時(shí)，使用一個(gè)即可，推薦使用前者。代碼如下：

public class Resource : Idisposable  
{  
  private bool isDispose = false;  
  //實(shí)現(xiàn)Dispose()，后面還有析構(gòu)函數(shù)，以防程序員忘記調(diào)用Dispose()方法  
   　public void Dispose()   
      {  
   　   Dispose(true);  
    GC.SuppressFinalize(this);  
      }  
   protected virtual void Dispose(bool disposing)  
   {  
    if (!isDispose)  
    {  
     if (disposing)  
     {  
      //清理托管資源  
     }  
     //清理非管資源  
    }  
    isDispose = true;  
   }  
      Resource ()  
   {  
    Dispose(false);  
   }  
　} 

4．弱引用(WeakReference)

***一個(gè)話題：弱引用。在編程中，對于那些大對象建議使用這種引用方式，這種引用不影響GC回收：我們用過了某個(gè)對象，然后將其至null，這樣GC就可以快速回收它了，但是沒過多久我們又需要這個(gè)對象了，沒辦法，只好重新創(chuàng)建實(shí)例，這樣就浪費(fèi)了創(chuàng)建實(shí)例所需的計(jì)算資源；而如果不至null，就會(huì)浪費(fèi)內(nèi)存資源。對于這種情況，我們可以創(chuàng)建一個(gè)這個(gè)大對象的弱引用，這樣在內(nèi)存不夠時(shí)GC可以快速回收，而在沒有被GC回收前我們還可以再次利用該對象。

public class SomeObject   
{  
 
}  
public static void Main()   
{  
 SomeObject so = new SomeObject();  
 WeakReference WRso = new WeakReference(so);  
　so = null;  
 Console.WriteLine(WRso.IsAlive); // True  
 // 調(diào)用GC 手動(dòng)回收。  
 GC.Collect();  
 Console.WriteLine(WRso.IsAlive); // False  
} 

看到?jīng)]，在so = null;后，它的弱引用依然是可用的。所以對于大對象的使用，aicken建議使用此種方式。另外，弱引用有長短之分：長弱引用在對象終結(jié)后，依然追蹤對象；短弱引用則反之，aicken不建議人為干預(yù)GC的工作成果，所以推薦使用短弱引用，即上面代碼中的方式。

文章原標(biāo)題：.NET Discovery系列之三--深入理解.NET垃圾收集機(jī)制(下)

原文鏈接：http://www.cnblogs.com/isline/archive/2009/03/04/1402713.html

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