C#內存管理和垃圾回收機制

時間 2019-12-12

標籤 c# 內存管理垃圾回收機制欄目 C# 简体版

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數據類型
垃圾回收機制

1、數據類型

C#中的數據類型分爲值類型 (Value type) 和引用類型(reference type)，程序員

值類型： 全部的值類型都集成自 System.ValueType 上，除非加聲明?不然不可爲null，保存在 堆棧（Stack，先進後出）上，常見的值類型有：整形、浮點型、bool、枚舉等。算法

引用類型：全部的引用類型都繼承自System.Object 上，引用類型保存在 託管堆（Head，先進先出）上，常見的類型有：數組、字符串、接口、委託、object等。數據庫

拆箱和裝箱：引用類型和值類型的相互轉換叫作拆裝箱操做。數組

拆箱：拆箱就是將一個引用型對象轉換成任意值型！好比：網絡

int i=0;
System.Object obj=i;
int j=(int)obj;

裝箱：裝箱就是隱式的將一個值型轉換爲引用型對象。好比：編輯器

int i=0;
Syste.Object obj=i;

2、垃圾回收機制 GC

　　一、簡介

C#中和Java同樣是一種系統自動回收釋放資源的語言，在C#環境中經過 GC（Garbage Collect）進行系統資源回收，在數據基本類型中介紹到，C#數據類型分爲引用類型和值類型，ide

值類型保存在Stack上，隨着函數的執行做用域執行完畢而自動出棧，因此這一類型的資源不是GC所關心對象。GC垃圾回收主要是是指保存在Heap上的資源。函數

.NET的GC機制有這樣兩個問題：
　　首先，GC並非能釋放全部的資源。它不能自動釋放非託管資源。
　　第二，GC並非實時性的，這將會形成系統性能上的瓶頸和不肯定性。
　　GC並非實時性的，這會形成系統性能上的瓶頸和不肯定性。因此有了IDisposable接口，IDisposable接口定義了Dispose方法，這個方法用來供程序員顯式調用以釋放非託管資源。使用using語句能夠簡化資源管理。
　　
性能

　　二、託管資源和非託管資源

上面介紹到，GC只釋放託管資源，那麼什麼是託管資源和費託管資源。優化

　　託管資源 ：託管資源指的是.NET能夠自動進行回收的資源，主要是指託管堆上分配的內存資源。託管資源的回收工做是不須要人工干預的，有.NET運行庫在合適調用垃圾回收器進行回收。

　　非託管資源：非託管資源指的是.NET不知道如何回收的資源，最多見的一類非託管資源是包裝操做系統資源的對象，例如文件，窗口，網絡鏈接，數據庫鏈接，畫刷，圖標 等。這類資源，

垃圾回收器在清理的時候會調用Object.Finalize()方法。默認狀況下，方法是空的，對於非託管對象，須要在此方法中編寫回收非託管資源的代碼，以便垃圾回收器正確回收資源。

總結：託管資源是釋放由GC來完成，釋放的時間吧不必定，通常是系統感受內存吃緊，會進行緊急回收資源。一個對象想成爲被回收，首先須要成爲垃圾，GC是經過判斷對象及其子對象有沒有指向有效的引用，

若是沒有GC就認爲它是垃圾。垃圾回收機制經過必定的算法獲得哪些沒有被被引用、或者再也不調用的資源，當這些垃圾達到必定的數量時，回啓動垃圾回收機制，GC回收其實是調用了析構函數。

垃圾回收機制意味着你不須要擔憂處理再也不須要的對象了。我們關心的主要是非託管資源的釋放。

垃圾回收時對象一共有三代：0，1，2。每一代都有本身的內存預算，空間不足的時候會調用垃圾回收。爲了提升性能都是按代回收，第0代超預算以後就回收第0代的對象，而存活下來的對象就提高爲第1代，

依次類推，而每每通過屢次0代的垃圾回收才能回收一次第1代。

GC進行垃圾回收是系統決定的，下面是進行強制回收的執行代碼（非特殊狀況下不要使用此方法，會影響系統效率，削弱垃圾回收器中優化引擎的做用，而垃圾回收器能夠肯定運行垃圾回收的最佳時間）

//對全部代進行垃圾回收。
GC.Collect();
//對指定的代進行垃圾回收。
GC.Collect(int generation); 
//強制在 System.GCCollectionMode 值所指定的時間對零代到指定代進行垃圾回收。
GC.Collect(int generation, GCCollectionMode mode);

　　三、非託管資源的釋放

在定義一個類時，可使用兩種不一樣的機制類釋放非託管資源，這兩週機制有時候一般放在一塊兒使用

一、聲明析構函數（終結器）嗎，做爲類的成員

　　構造函數能夠在建立對象實例的時候執行某些操做，析構函數正好相反是資源建立之後被系統回收的時候執行的操做，垃圾回收器在回收對象以前會調用析構函數，因此在函數代碼塊中能夠寫釋放非

託管資源的代碼。析構函數沒有返回值，沒有參數，沒有修飾符。

　　　　public class AA
        {
            ~AA()
            {
                //析構函數語法
            }
        }

析構函數會被編輯器翻譯成下面的代碼：

       protected override void Finalize()
        {
            try
            {
                // Cleanup statements...     
            }
            finally
            {
                base.Finalize();
            }
        }

最終析構函數會被翻譯成上面的代碼塊，重寫基類的Finalize()方法，而後最終調用 Base.Finalize()方法。

注意！大量的使用析構函數會影響效率！帶有析構函數的對象會被系統執行兩次纔會被釋放掉。GC執行釋放資源時，沒有析構函數的資源會被直接釋放掉，假如目標對象有析構函數，會被先放進一個叫作「終結隊列」的

項中去，而後系統調用另外一個高優先級線程來執行 Finalize()方法，GC繼續回收其它對象。等方法執行完之後會將對象從終結隊列中清除出去，此時對象纔是真正意義上的垃圾。等GC執行資源回收的時候，纔回釋放掉終結隊列裏面的對象。

總結：

託管堆中內存的釋放和析構函數的執行分別屬於兩個不一樣的線程。
帶有析構函數的對象其生命週期會變長，由上知會進行兩次垃圾回收處理才能被釋放，如此一來將致使程序性能的降低。
若一個對象引用了其餘對象時，當此對象不可以被釋放時，則其引用對象也就沒法進行內存的釋放，也就意味着帶有析構函數的對象和其引用對象將從第0代提高到第一代，毫無疑問將影響程序的性能。

綜上所述，建議是不要實現其析構函數，這將大大下降程序的性能。

二、在類中實現 System.IDisposable 接口

實現IDisposable接口來顯示釋放系統資源

class Test:IDisposable  
    {

        #region IDisposable Support
        private bool disposedValue = false; // 要檢測冗餘調用

        protected virtual void Dispose(bool disposing)
        {
            if (!disposedValue)
            {
                if (disposing)
                {
                    // TODO: 釋放託管狀態(託管對象)。
                }

                // TODO: 釋放未託管的資源(未託管的對象)並在如下內容中替代終結器。
                // TODO: 將大型字段設置爲 null。

                disposedValue = true;
            }
        }

        // TODO: 僅當以上 Dispose(bool disposing) 擁有用於釋放未託管資源的代碼時才替代終結器。
        ~Test()
        {
            // 請勿更改此代碼。將清理代碼放入以上 Dispose(bool disposing) 中。
            Dispose(false);
        }

        // 添加此代碼以正確實現可處置模式。
        public void Dispose()
        {
            // 請勿更改此代碼。將清理代碼放入以上 Dispose(bool disposing) 中。
            Dispose(true);
            // TODO: 若是在以上內容中替代了終結器，則取消註釋如下行。
            // GC.SuppressFinalize(this); 
        }
        #endregion 
    }