[.net 面向对象程序设计进阶] (8) 托管与非托管

本节导读：虽然在.NET编程过程中，绝大多数内存垃圾回收由CLR(公共语言运行时)自动回收，但也有很多需要我们编码回收。掌握托管与非托管的基本知识，可以有效避免某些情况下导致的程序异常。

1.什么是托管与非托管？

托管资源：一般是指被CLR(公共语言运行时)控制的内存资源，这些资源由CLR来管理。可以认为是.net 类库中的资源。

非托管资源：不受CLR控制和管理的资源。

对于托管资源，GC负责垃圾回收。对于非托管资源，GC可以跟踪非托管资源的生存期，但是不知道如何释放它，这时候就要人工进行释放。

2.哪些资源是非托管的？

总体来说就是 不受CLR控制和管理的资源

包括：比如文件流、图像图形类、数据库的连接，网络连接，系统的窗口句柄，打印机资源等，这类资源一般不存在堆上。可以认为操作系统资源的一组API。

原则：如果我们的类使用的非托管资源，如数据库连接、文件句柄，这些资源需做到：使用后立刻释放。

3.如何释放非托管资源？

.NET对于释放资源，标准做法如下：

（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。

 对于Dispose()方法的几个参数说明：

A. 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

C. 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

D.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

4.举例说明资源释放

4.1 数据库连接释放

（1）错误做法：

   SqlConnection conn = new SqlConnection();

    //do something;

conn.Dispose();

此段代码，如果出现异常conn.Dispose()未能及时执行，会导致没有及时关闭连接。

（2）正确做法：       

SqlConnection conn = new SqlConnection();
try
{
    //do something;
}
finally
{
    conn.Dispose();
}

  对于以上代码，我们还可以简化代码量，c#使用using简化输入，编译器自动翻译成 try...finally，改为下面写法

（3）改进做法： 

using(SqlConnection conn = new SqlConnection())
{
      //do something;
}

4.2 资源回收综合示例 

public class BaseResource : IDisposable
    {
        private IntPtr handle; // 句柄，属于非托管资源
        private System.ComponentModel.Component comp; // 组件，托管资源
        private bool isDisposed = false; // 是否已释放资源的标志

        //实现接口方法
        //由类的使用者，在外部显示调用，释放类资源
        public void 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
        protected virtual void Dispose(bool disposing)
        {
            if (!this.isDisposed)// 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
                }               
            }
            this.isDisposed = true; // 标识此对象已释放
        }
    }

5.对于释放资源注意的几点

A. 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；

B. 如果没有显式调用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。

C. 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。

D. 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

E. 析构函数只能由垃圾回收器调用。

F. Despose()方法只能由类的使用者调用。

G. 在.NET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。
H. 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。

6. 关于Finalize和Dispose

(1)、Finalize只释放非托管资源；

(2)、Dispose释放托管和非托管资源；

(3)、重复调用Finalize和Dispose是没有问题的；

(4)、Finalize和Dispose共享相同的资源释放策略，因此他们之间也是没有冲突的。

7. 要点：

本节内容比较简单，主要了解了.NET托管和非托管两种资源，绝大多部资源由CLR(公共语言运行时)自动释放，称为托管代码；还有一部分资源需要人工释放，称为非托管代码。掌控非托管代码的几种内存释放方法，可以以效的避免程序产生异常，合理释放内存，有利于程序稳定和流畅。

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