ASP.NET堆和栈四之对托管和非托管资源的垃圾回收和内存分配

　　".NET的堆和栈"系列：

　　ASP.NET堆和栈一之基本概念和值类型内存分配

　　ASP.NET堆和栈二之值类型和引用类型参数传递和内存分配

　　ASP.NET堆和栈三之引用类型对象拷贝和内存分配

　　ASP.NET堆和栈四之对托管和非托管资源垃圾的回收和内存分配

　　在" ASP.NET堆和栈一之基本概念和值类型内存分配"中，了解了"堆"和"栈"的基本概念，以及值类型的内存分配。我们知道：当执行一个方法的时候，值类型实例会在"栈"上分配内存，而引用类型实例会在"堆"上分配内存，当方法执行完毕，"栈"上的实例由操作系统自动释放，"堆"上的实例由.NET Framework的GC进行回收。

　　在" ASP.NET堆和栈二之值类型和引用类型参数传递和内存分配"中，我们了解了值类型参数和引用类型参数在传递时的内存分配情况。

　　在" ASP.NET堆和栈三之引用类型对象拷贝和内存分配"中，我们了解了在拷贝引用类型对象时的内存分配情况。

　　而本篇的重点要放在：对托管和非托管资源的垃圾回收、处理以及内存分配情况。

　　什么样的对象被GC认为是垃圾？

　　当托管堆中的对象不被任何其它对象所引用，这些对象将成为被释放的垃圾对象等待被GC回收。

　　每个应用程序都有一组根指针，这些根指针是不会被回收的，是由JIT编译器和CLR运行时维护的一个列表。主要包括：

　　以上，假设托管堆中有5个对象，1和5被跟指针引用，3依赖1,那么在这组托管堆对象中，2和4被回收后变成如下：

　　当运行时有新的引用对象产生，将会被放到托管堆中这组对象的最上面。

　　GC如何回收？

　　GC对托管堆中对象的回收

　　GC采用一定的算法在托管堆中遍历所有对象，最终形成一个可达对象和不可达对象，不可达对象将被回收。

　　GC对非托管堆中对象的回收、处理

　　对资源的回收

　　比如文件、数据库链接、网络链接等，这些不再托管堆中的对象如何被回收呢？

　　1、通过析构函数回收

　　public class Sample

　　{

　　//析构函数

　　~Sample()

　　{

　　}

　　}

　　在托管堆中，那些带有析构函数的实例，将被放置到"Finalization Queue"中。

　　对于那些不被任何其它对象所引用，如果没有析构函数，比如2，将被直接回收，如果有析构函数，例如4，会被放到"Freachable Queue"中，等待GC实施下一轮回收。

　　当为一个类添加析构函数后，为GC增加了额外的工作，代价是比较昂贵的，更现实的做法是让类来实现IDisposable接口。

　　2、通过实现IDisposable接口回收

　　首先让一个类实现IDisposable接口。

　　public class ResourceClass : IDisposable

　　{

　　public void Dispose()

　　{

　　//TODO:实现回收逻辑

　　}

　　}

　　在应用程序中调用如下实施回收。

　　using(ResourceClass re = new ResourceClass())

　　{

　　}

　　对静态值类型变量的处理

　　class Counter

　　{

　　private static int s_Number = 0;

　　public static int GetNextNumber()

　　{

　　int newNumber = s_Number;

　　// DO SOME STUFF

　　newNumber += 1;

　　s_Number = newNumber;

　　return newNumber;

　　}

　　}

　　如上，当方法有方法处理静态字段就需要注意了，2个线程同时调用GetNextNumber()会得到相同的结果，而我们的本意是：每调用一次方法，静态字段s_Number自增1。

　　我们可以在处理逻辑块中加锁，每次只允许一个线程执行。

　　class Counter

　　{

　　private static int s_Number = 0;

　　public static int GetNextNumber()

　　{

　　lock (typeof(Counter))

　　{

　　int newNumber = s_Number;

　　// DO SOME STUFF

　　newNumber += 1;

　　s_Number = newNumber;

　　return newNumber;

　　}

　　}

　　}

　　对静态引用类型变量的处理

　　class Olympics

　　{

　　public static Collection TryoutRunners;

　　}

　　class Runner

　　{

　　private string _fileName;

　　private FileStream _fStream;

　　public void GetStats()

　　{

　　FileInfo fInfo = new FileInfo(_fileName);

　　_fStream = _fileName.OpenRead();

　　}

　　}

　　以上，在GetStats()方法中，由于没有对FileStream及时关闭，如果Olympics恰巧有10万个Runner的集合，10万Runner都执行没有关闭FileStream的Gettats()方法，这将是一场灾难！

　　Singleton模式可以很好地避免上述问题，它保证了在任何时候，内存中只存在某个类的一个实例。

　　public class Earth

　　{

　　private static Earth _instance = new Earth();

　　private Earth(){}

　　public static Earth GetInstance(){return _instance;}

　　}

　　以上，单例模式的必要构成要素包括：

　　1、私有静态引用类型变量

　　2、私有构造函数

　　3、获取类实例的静态方法

　　GC何时回收？

　　GC会周期性地执行垃圾回收、内存清理工作，以下情况会启动GC：

　　GC回收之后，又执行哪些操作？

　　GC在垃圾回收之后，托管堆上将出现多个被收集对象的"空洞"，为了避免托管堆的内存碎片，会重新分配内存、压缩托管堆。

　　以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对脚本之家的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接

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