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在說(shuō)垃圾回收之前，先說(shuō)說(shuō)兩個(gè)概念：

• 托管代碼，是由CLR管理的代碼
• 非托管代碼，是由操作系統(tǒng)直接執(zhí)行的代碼

在早期C++的時(shí)候，內(nèi)存分配和釋放都是由我們手動(dòng)處理的，而在公共語(yǔ)言進(jìn)行時(shí)CLR中，多了一個(gè)垃圾收集器GC，來(lái)充當(dāng)自動(dòng)內(nèi)存管理器，完成同樣的工作。從此，對(duì)于開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，我們可以不需要用顯式的代碼來(lái)執(zhí)行內(nèi)存管理。這樣做的好處是明顯的：大量相關(guān)內(nèi)存的錯(cuò)誤被消除了，比方?jīng)]有釋放對(duì)象導(dǎo)致的內(nèi)存泄露，或試圖訪問(wèn)已經(jīng)釋放的對(duì)象的內(nèi)存，等等。

為了防止不提供原網(wǎng)址的轉(zhuǎn)載，特在這里加上原文鏈接：https://abc.com

一、回收和管理托管資源

上面說(shuō)了，垃圾回收GC在Dotnet中是一個(gè)自動(dòng)的內(nèi)存管理器，是一種機(jī)制，用來(lái)清理和回收堆內(nèi)存中未引用的部分。

通常CLR會(huì)在這些情況下啟動(dòng)垃圾回收：

• 需要在堆上分配內(nèi)存給一個(gè)新對(duì)象，但沒(méi)有足夠的空閑內(nèi)存時(shí);
• 對(duì)象被強(qiáng)制Dispose時(shí);
• 托管堆上已分配對(duì)象的內(nèi)存超過(guò)了閥值(這個(gè)閥值會(huì)動(dòng)態(tài)調(diào)整);
• 調(diào)用了GC.Collect方法

這些內(nèi)容都是基礎(chǔ)，了解了非常好，面試時(shí)有話可說(shuō)。不了解也沒(méi)關(guān)系，不會(huì)影響做一個(gè)好的程序出來(lái)。

下面的內(nèi)容如果能記住，倒是對(duì)于程序開(kāi)發(fā)很有幫助。

在Dotnet的垃圾回收機(jī)制中，回收器會(huì)自行優(yōu)化并適用于多種方案。但是，我們?nèi)匀豢梢愿鶕?jù)運(yùn)行環(huán)境來(lái)設(shè)置垃圾回收的類(lèi)型。

Dotnet的CLR提供了下面兩種類(lèi)型的垃圾回收：

• 工作站垃圾回收
• 服務(wù)器垃圾回收

這兩種回收機(jī)制，有一定的區(qū)別。

工作站回收，主要是為客戶端應(yīng)用設(shè)計(jì)的，也是程序默認(rèn)的回收機(jī)制。垃圾回收的過(guò)程，跑在觸發(fā)垃圾回收的用戶線程上，并使用相同的優(yōu)先級(jí)。這種方式，優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)被掛起或延遲，缺點(diǎn)是需要與其它線程競(jìng)爭(zhēng)CPU時(shí)間。當(dāng)運(yùn)行環(huán)境中只有一個(gè)CPU時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)采用工作站方式，不管你設(shè)置成什么。

服務(wù)器回收，針對(duì)的是高吞吐的服務(wù)器應(yīng)用，回收過(guò)程跑在專(zhuān)用的高優(yōu)先級(jí)線程上，而且默認(rèn)是多線程在跑，所以效率更高，缺點(diǎn)是占用的資源會(huì)更多，而且由于線程之間的干擾和上下文切換，會(huì)影響整體性能。

所以，選擇什么樣的回收機(jī)制，需要認(rèn)真分析。通常普通應(yīng)用，工作站回收就好。如果是服務(wù)器端的API服務(wù)，需要選擇服務(wù)器回收。而如果是在服務(wù)端需要啟動(dòng)多個(gè)實(shí)例進(jìn)行處理，比方對(duì)總線的數(shù)據(jù)保存，那還是工作站回收好。

設(shè)置垃圾回收方式，在開(kāi)發(fā)時(shí)，可以在xxx.csproj文件中加入：

<PropertyGroup>  
  <ServerGarbageCollection>true</ServerGarbageCollection>  
</PropertyGroup> 

其中，設(shè)置true就是服務(wù)器模式，設(shè)置false就是工作站模式，當(dāng)然，去掉這一行，默認(rèn)也是工作站模式。

對(duì)于生產(chǎn)環(huán)境中已經(jīng)上線的應(yīng)用，也可以修改回收模式。找到程序目錄中的xxx.runtimeconfig.json文件，在里面加入：

"configProperties": { 
  "System.GC.Server": true 
} 

這兩個(gè)配置的關(guān)系是：如果開(kāi)發(fā)時(shí)在.csproj中加入了ServerGarbageCollection，那在發(fā)布時(shí)會(huì)自動(dòng)在.runtimeconfig.json中加入System.GC.Server。

二、回收和管理非托管資源

上面說(shuō)到的回收機(jī)制，針對(duì)的是托管資源。

對(duì)于非托管資源，GC不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行回收。回收非托管資源，只能手工編寫(xiě)代碼并顯式的釋放。

通常來(lái)說(shuō)，程序中用到的操作系統(tǒng)的資源文件、網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)庫(kù)連接等，都屬于非托管資源，需要手工清理。

有兩種方法可以清理非托管理資源：

• 使用終結(jié)器Finalize，并由GC回收
• 手動(dòng)處理Dispose

2.1 使用終結(jié)器Finalize

終結(jié)器Finalize是System.Object的一個(gè)虛方法，這個(gè)方法在GC回收對(duì)象的內(nèi)存之前由垃圾回帳調(diào)用。我們可以重寫(xiě)這個(gè)方法，來(lái)釋放非托管資源。

多說(shuō)兩句：似乎MS對(duì)這個(gè)部分有些猶豫，所以這兒規(guī)則一直處在兩可之間。C#在析構(gòu)函數(shù)的支持上并不嚴(yán)格。System.Object支持重寫(xiě)Object.Finalize方法，但它創(chuàng)建的類(lèi)卻不支持，重寫(xiě)會(huì)報(bào)錯(cuò)，而只能通過(guò)改寫(xiě)析構(gòu)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并由編譯器將代碼包裝在try塊中的析構(gòu)函數(shù)或重寫(xiě)的Finalize中，并由finally調(diào)用Object.Finalize來(lái)實(shí)現(xiàn)。

使用終結(jié)器，缺點(diǎn)也是比較明顯的。GC檢測(cè)到一個(gè)對(duì)象需要回收時(shí)，會(huì)在一段不確定的時(shí)間之后調(diào)用終結(jié)器。這個(gè)不確定很討厭，我們很難預(yù)料什么時(shí)候?qū)ο蟊粚?shí)際釋放。

Finalize雖然看著是手動(dòng)清除非托管資源，其實(shí)還是由垃圾回收器去做的。它的最大作用是確保非托管資源一定被釋放。

2.2 手動(dòng)處理Dispose

手動(dòng)處理最重要的理由，是在需要的時(shí)候立即釋放，而不是讓垃圾回收器進(jìn)行不確定延時(shí)后的釋放。

手動(dòng)釋放，主要的工作是提供一個(gè)IDisposable.Dispose的實(shí)現(xiàn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)非托管資源的確定性釋放。這樣，當(dāng)需要釋放時(shí)，調(diào)用Dispose方法，就會(huì)立即釋放非托管資源。

手動(dòng)處理實(shí)現(xiàn)起來(lái)很簡(jiǎn)單。框架提供了一個(gè)接口System.IDisposable：

public interface IDisposable   
{   
    void Dispose();   
}   

他只包含一個(gè)方法Dispose。使用時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法，在使用完成后及時(shí)釋放非托管資源。

同時(shí)，Dispose方法還提供了GC.SuppressFinalize方法，來(lái)告訴GC對(duì)象已經(jīng)被手動(dòng)處理，不再需要調(diào)用終結(jié)器。

public void Dispose()   
{   
    GC.SuppressFinalize(this);   
}  

這種方式下，對(duì)象的內(nèi)存可以做到提前回收。

在某些情況下，可能無(wú)法調(diào)用IDisposable.Dispose方法來(lái)釋放非托管資源，但場(chǎng)景下又確實(shí)需要確定性地釋放，這時(shí)候可能通過(guò)重寫(xiě)Object.Finalize來(lái)實(shí)現(xiàn)：

public class MyClass     
{     
   ~MyClass()     
   { 
      //TODO: 釋放未托管的資源 
   }     
}     

有點(diǎn)奇怪，是不是?

其實(shí)，這就是上邊我說(shuō)MS猶豫的地方。如果你直接重寫(xiě)Object.Finalize，像下面這樣：

public class MyClass     
{     
   protected override void Finalize()     
   {     
      //TODO: 釋放未托管的資源 
   }     
}   

編譯時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)Do not override object.Finalize. Instead, provide a destructor.，而他正確的寫(xiě)法，就是析構(gòu)函數(shù)。

上面說(shuō)的內(nèi)容，做成一個(gè)套路模板，就會(huì)是這樣的：

public class MyClass : IDisposable 
{ 
    private bool disposedValue; 
 
    protected virtual void Dispose(bool disposing) 
    { 
        if (!disposedValue) 
        { 
            if (disposing) 
            { 
                // TODO: 釋放托管狀態(tài)(托管對(duì)象) 
            } 
 
            // TODO: 釋放未托管的資源(未托管的對(duì)象)并替代終結(jié)器 
            // TODO: 將大型字段設(shè)置為 null 
            disposedValue = true; 
        } 
    } 
 
    ~MyClass() 
    { 
        Dispose(disposing: false); 
    } 
 
    public void Dispose() 
    { 
        Dispose(disposing: true); 
        GC.SuppressFinalize(this); 
    } 
} 

如果你看到了這兒，建議把上面這個(gè)套路模板存下來(lái)。這算是最完整的一個(gè)版本，網(wǎng)上能找到的，大多是簡(jiǎn)化版。

其實(shí)，我們經(jīng)常使用的很多類(lèi)，都實(shí)現(xiàn)了IDisposable接口。比如說(shuō)，凡是可以用using來(lái)進(jìn)行調(diào)用類(lèi)，就都實(shí)現(xiàn)了IDisposable接口。另外有一些類(lèi)，把Dispose改成了一個(gè)別的名字，比方IO里的Close方法，就是一個(gè)Dispose。

另外，如果對(duì)象實(shí)現(xiàn)了IDisposable接口，而我們直接new了這個(gè)對(duì)象，那在使用結(jié)束后，我們就需要Dispose這個(gè)對(duì)象。因?yàn)榧热辉O(shè)計(jì)者選擇了Dispose，那結(jié)束時(shí)調(diào)用Dispose就是正確的。

三、總結(jié)

最后做個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)。

垃圾回收模式選擇：應(yīng)用程序可分配的資源少，或者能夠競(jìng)爭(zhēng)到的資源少，就使用工作站模式，反之就使用服務(wù)器模式。

在回收處理上，托管資源就扔給GC自動(dòng)處理，非托管資源需要手動(dòng)處理：

其中：

Finalize是標(biāo)記出非托管資源可被回收，然后由GC去執(zhí)行回收工作 

Dispose是直接調(diào)用，并即時(shí)回收。