资源回收与GC

托管堆内存管理策略与垃圾回收

托管堆将对象依次保存，垃圾回收之后进行一次内存整理，所以如果GC的频繁发生会降低系统性能，因为GC对内存的清理造成对象在内存中的移动，在整个GC结束之前，CLR上的应用程序不可能继续运行，.net 使用世代垃圾回收器，CLR上的内存管理策略与OS的内存管理策略类似（CLR本身也就是虚拟机）。

1.CLR内存管理

CLR的托管堆的将对象依次保存在内存上，如果有新的内存请求，会在托管堆中遍历，找到第一个大小符合要求的连续内存空间，将对象保存在该空间。

如图，假设CLR从内存为4001的存储块（不知道CLR是不是使用分页系统，所以只能用存储块来描述）开始寻址，此时需要分配一个大小为2个单位的内存给新的对象，则CLR会由上向下遍历，找到4004-4005连续空间可用，则将新的对象保存在这块连续空间上。

2.垃圾回收与内存整理

如图，GC运行时会扫描其托管堆，查看是否有没有被引用的对象，如在GC运行时发现对象1的所用引用已经被移除，将在维护的内存表中对4001,4002,4003三个内存块的标志记为未占用，然后GC会对托管内存进行整理
其实CLR的GC回收器是一个世代回收器即：CLR将其托管堆的内存分为多个世代，从第0代开始，新申请的对象都会被分配在第0代的内存空间上，如果第0代上发生过一次GC回收，或第0代的内存空间不够（此时也将引发一次GC回收），CLR会在GC回收完成之后，将第0代上仍有的对象压缩存储并移至下一代（第1代），以此类推，原先第1代上已有的对象会被移至第2代....
这样CLR实际上保证了第0代上的对象都是最新的对象，而世代越大的空间上保存的对象就应该是越老的对象，一般最新的对象是最常修改的对象，所以在第0代上GC会执行的最有效率，内存的移动也会更快

非托管资源的回收

1.析构函数

在析构函数中标识该对象在释放时应该释放的非托管资源，代码类似

class MyClass
{
    ~MyClass()
    {
         //释放非托管资源，如数据库连接，文件，网络，流等
    }
}

使用析构函数的缺点：
1.CLR不能保证GC会在何时执行，也就是说非托管资源不会在对象没有用后立即释放，而是需要等待GC的运行
2.GC在第一次调用析构函数时不会真正释放非托管资源，而是在第二次调用时在真正释放非托管资源
3.CLR使用一个独立的线程来调用所有的析构函数，如果释放资源过多会严重影响该线程的执行效率

2.IDisponse接口

IDisponse接口具有C#语言级的支持，，实现了IDispone接口的对象在使用时可以使用using来自动释放其托管资源 （等价于try.finally语句块），它的使用如下

class MyClass : IDisponse
{
     public void Disponse()
     {
          //释放非托管资源
      }
}

class UseClass
{
     using(MyClass myClass = new MyClass())
     {
           //使用MyClass
      }
}

使用IDisponse的缺点
IDispone过于依赖人的调用，如果软件开发过程中忘记了使用using或显示调用，则非托管资源得不到有效的释放

3.综合

综合使用上面的两种方法可以得到一个比较好的效果，代码类似于

public MyClass : IDispose
{
    private void isDisposed = false;//记录是否已经对资源进行过释放
    //实现IDispone的方法
    public void Dispose()
    {
         Dispose(true);
         GC.SuppressFinallize(this);//在执行GC时当前类的析构函数不用再调用
    }
    
    protected virtual void Disponse(bool disposing)
    {
         if(!isDisposed)
         {
             if(disposing)
             {
                  //使用Dispose时可以对一些托管资源进行释放，
                 //如果是析构函数调用时由于GC已经执行，所以不能保证托管资源是有已经被释放，所以最好不要对托管资源进行释放

                  //调用托管资源的Dispose方法释放其资源（托管&非托管）
             }
             //释放非托管资源（断开数据库连接，关闭流等）
         }
         isDisponsed = true;
    }

    ~MyClass
    {
         Dispose(false);
    }
    
    //一般该类的所有方法都应包含对isDispose的判断
    public void SomeMethod()
    {
          if(isDispose)
          {
                 throw new ObjectDisposedException();
          }
          //方法的具体实现
     }
}