.net的垃圾回收机制[转]

.NET中的垃圾回收机制大大改进了内存管理,通过dispose、finalize及close方法处理不同类型的内存资源。dispose用于显式释放非托管资源,而finalize由系统自动调用。

.net的垃圾回收机制[转]

Posted on 2007-03-30 08:36 ColdDog 阅读(845) 评论(0)   编辑 收藏 所属分类: .Net(C#)
发表者: lanbaibai       
from : http://lanbaibai.blog.hexun.com/215128_d.html

近期看了看有关.net的垃圾回收方面的知识,感觉有必要将这方面的资料总结一下,和广大网友分享一下
.net的垃圾回收,借鉴了java的垃圾回收机制。在以前的windows环境下,我们实例化一个对象后,我们经常会忘记
释放掉已经无用的内存,或者试图使用已经释放掉的内存,造成程序的崩溃。但是随着.net中的垃圾回收机制出现,
这种情况得到了大大的改善。
在.net中两种变量类型,一种是值类型,一种是引用类型,值类型所占的内存,存放在当前线程的栈上,垃圾回收不负责回收这方面的内存,当前方法运行完毕后,内存会自动释放。引用类型所占的内存存放在托管堆上,.net的垃圾回收就是负责回收这方面的内存资源。
        在.net中提供三种模式来回收内存资源:dispose模式,finalize方法,close方法。
·dispose提供了一种显示释放内存资源的方法。dispose调用方法是:要释放的资源对象.dispose
·finalize方法是.net的内部的一个释放内存资源的方法。这个方法不对外公开,由垃圾回收器自己调用。
·close和dispose其实一样,只不过有的对象没有提供dispose的方法,只提供了close方法,而close其实在
那个对象的类中,依然是调用了一个私有的dispose方法,而finalize其实也是调用一个不对外公开的dispose方法

        那么既然.net在垃圾回收中了finalize方法,那么为什么还要提供dispose方法和close方法哪?这是因为finalize方法会释放掉托管堆内存和非托管堆内存。而dispose只会释放掉非托管的内存资源,对于托管的内存资源它不会释放,只能由垃圾回收拉释放

        当我们打开一个数据库连接的时候(这是一个非托管内存资源),如果我们不手工释放这一部分资源,
等下一次垃圾回收调用finalize方法回收资源,那么可能会是很长的时间之后,所以要使用dispose这个方法。所以当我们使用sqlconnection这个对象连接数据库后,调用sqlconnnection.dispose方法后,可以从数据库断开连接,但是sqlconnection这个对象没有消亡,这个对象可以继续使用,直到下一次垃圾回收调用finalize方法回收资源。

        我们再说一下close这个方法,我们上面提到过了,它起到的作用和dispose一样。只不过有的.net有的对象没有提供dispose方法,而是用close代替,因为用close代替,比dispose显得更直观。

下面用一个例子说明finalize和dispose,close的区别。
大家看下面的代码
dim a as string="1234"
dim fs as filestream("temp.txt",fileMode,create)
fs.write(a)  ''''向文件写入内容
fs.dispose() '''显示关闭文件
fs.write(a) ''''抛出错误
因为当我们调用了dispose方法,我们只是关闭了temp.txt文件,fs对象是一个托管对象,他的资源没有被释放,依然可以使用,但是
temp.txt文件已经关闭,向一个已经关闭的文件写入内容,当然会出错。
大家再看下面的代码
dim a as string="1234"
dim fs as filestream("temp.txt",fileMode,create)
dim bw as new binarywrite(fs)
bw.write(a)  ''''向文件写入内容
bw.dispose() '''显示关闭文件,我们调用binarywriter.close会同时关闭filestream对象,所以不用调用fs.close方法
binarywriter接受一个filestream为对象,当我们向binarywriter对象写入数据时,其实保存在内存缓冲中,当内存缓冲写满时,binarywriter才会将数据写入文件中。
我们调用bw.dispose会导致binarywriter对象将数据填入到filestream中,同时关闭filestream对象,当filestream对象关闭,它会将缓冲区的内容填入到磁盘文件中。而如果我们没有显示的调用dispose或者close方法,垃圾回收器会先中止filestream对象,关闭文件。这样缓冲区的内容会丢失,写入失败。

<think> 首先,用户的问题是:“我想了解.net垃圾回收机制的相关知识 请问.net垃圾回收机制介绍”。我需要基于提供的引用内容来回答。 系统级指令要求: - 所有行内数学表达式使用$...$格式(但这里可能不涉及数学)。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段(可能不适用)。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 用户可见层指令:回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题,尽量保证回答真实可靠。 提供的引用内容: - [^1]:总结.NET垃圾回收机制的重要性。 - [^2]:强调垃圾回收机制的复杂性和优势,需要理解其工作原理和优化。 - [^3]:介绍垃圾回收机制概述,比喻为清道夫。 - [^4]:垃圾回收机制的工作原理:标记并清除,并提到优化策略如分代。 - [^5]:解释什么是垃圾:引用类型对象如果没有引用就视为垃圾。 我需要综合这些引用来构建回答。回答应该包括: 1. 垃圾回收机制的概述。 2. 它如何工作。 3. 关键概念如分代收集。 4. 优势和优化建议。 5. 自然地添加引用标识。 结构: - 逐步介绍:先概述,然后详细解释关键点。 - 最后生成相关问题。 回答大纲: 1. **引言**:介绍.NET垃圾回收机制的基本概念和重要性。 2. **工作原理**:解释垃圾回收机制如何工作,包括标记清除和分代策略。 3. **垃圾的定义**:说明什么对象被视为垃圾。 4. **优势和优化**:讨论其优势如自动内存管理,以及如何优化。 5. **总结**:重申重要性。 6. **相关问题**:生成几个相关问题。 引用标识: - 在引用的段落末尾添加[^n],如[^1], [^2]等。 生成相关问题: - 基于常见主题:如性能分析、优化方法、应用场景。 - 例如: 1. .NET垃圾回收机制如何影响程序性能? 2. 如何优化.NET垃圾回收? 3. .NET垃圾回收机制与其他语言(如Java)有何不同? 4. 什么是分代垃圾回收? 确保回答真实可靠:基于提供的引用,不添加额外信息。 最终回答用中文。 </think>### .NET垃圾回收机制介绍 .NET垃圾回收机制(Garbage Collection, GC)是.NET框架中的核心内存管理功能,它自动回收不再使用的对象占用的内存,避免内存泄漏和提高程序性能。以下我将逐步介绍其相关知识,基于引用内容进行说明。 #### 1. **垃圾回收机制的概述** .NET垃圾回收机制就像一个“清道夫”,时刻在后台清理程序不再使用的内存空间。它主要针对引用类型对象(分配在堆上的对象),而值类型对象(分配在栈上)不需要GC回收。GC的主要作用是找出堆空间中不再被程序引用的对象(即“垃圾”),并回收这些内存,从而优化资源利用[^3]。例如,如果一个对象或其所包含的子对象没有任何有效引用,系统就将其视为垃圾[^5]。这种机制能显著减少手动内存管理的错误,提升开发效率[^1]。 #### 2. **垃圾回收的工作原理** GC采用“标记并清除”(Mark and Sweep)算法来实现内存回收: - **标记阶段**:GC遍历所有对象根(如全局变量、局部变量),标记出所有仍被引用的活动对象。 - **清除阶段**:回收未标记的对象(即垃圾),释放其内存空间。 为了提高效率,.NET引入了分代策略,将堆分为三代: - **第0代(Generation 0)**:存放新创建的对象。回收频繁,速度快。 - **第1代(Generation 1)**:存放从第0代存活下来的对象。回收频率较低。 - **第2代(Generation 2)**:存放长期存活的对象。回收频率最低,但开销较大。 这种分代优化策略减少了GC的开销,因为它优先回收短期对象(通常占垃圾的80%以上),从而提升整体性能[^4]。 #### 3. **垃圾的定义和回收过程** 在.NET中,垃圾是指引用类型对象(如类实例)在堆上分配的内存,当这些对象没有任何有效引用时,就被标记为垃圾。例如: ```csharp var obj = new MyClass(); // 创建对象,有引用 obj = null; // 移除引用,对象成为垃圾 ``` 此时,GC会在下次回收时清除这个对象。GC的回收过程是自动触发的,通常发生在堆空间不足或显式调用`GC.Collect()`时[^5]。这种机制避免了内存泄漏,但开发者需要注意避免过度创建临时对象以减少GC压力[^2]。 #### 4. **优势和优化建议** .NET垃圾回收机制的优势包括: - **自动内存管理**:减少手动释放内存的错误,提高程序稳定性。 - **性能提升**:通过分代策略优化回收效率,支持高并发应用。 - **避免内存泄漏**:确保未引用的对象被及时回收。 然而,为了充分发挥GC的优势,开发者应: - 避免频繁创建短期对象,使用对象池或值类型。 - 减少显式调用`GC.Collect()`,以免引起性能下降。 - 监控GC性能(如使用.NET诊断工具),优化内存分配模式[^2][^4]。 总的来说,.NET垃圾回收机制是管理内存的“秘密武器”,它能显著提升应用性能,但需开发者理解其原理来避免潜在问题[^3]。通过合理设计代码,您可以利用GC特性编写高效的.NET程序[^1]。 ###
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