dotnet学习笔记五 - 无用资源回收之二

l         Finalize

在上一篇文章中我分配使用资源一共五步，我们已经知道了GC是如何释放无用对象的内存了。但是它怎么实现第四步清空资源使用状态、释放利用到的一些非内存的系统资源呢？.NET引入了Finalize来完成这个任务。

GC在无用单元回收时一旦发现某个对象有Finalize方法，便调用它。所以我们的Finalize方法一定要尽量少做事情，以提高内存回收的速度。另外，在Finalize方法中不要有任何的线程同步等操作，以防止GC线程被挂起。

我们可以用两种方法来写自己的Finalize方法。一种就是显示的实现，如下面的代码：

代码1

public class SomeClass {    public SomeClass()    {    }      protected override void Finalize()    {       Console.WriteLine(“Finalizing…”);    } }

使用这种方法时要注意一点，.NET不会帮你做调用基类的Finalize方法。如果需要调用基类的Finalize方法，需要显示的调用。如下面代码：

代码2

public class SomeClass {    public SomeClass()    {    }      protected override void Finalize()    {       Console.WriteLine(“Finalizing…”);       base.Finalize(); // 调用基类Finalize方法    } }

另外一种方法就是析构函数。C#中的析构函数不同于C++。我们看下面的代码：

代码3

public class SomeClass {    public SomeClass()    {    }      ~SomeClass()    {       Console.WriteLine(“Finalizing…”);    } }

它等同于代码2。

使用Finalize方法要特别小心。因为使用Finalize方法的对象要比普通的对象花时间；GC也要花更多的时间来回收。而且CLR并不能保证调用Finalize的顺序，所以如果对象间有关联（比如一个成员变量先被Finalize了，如果在Finalize方法里还使用它，就会出错），就会更麻烦。

GC是如何实现Finalize的呢？GC维护了两个队列，Finalization队列和Freachable队列。在托管堆分配对象的时候，GC如果发现这个对象实现了一个Finalize方法，就把它加到Finalization队列。如图：

当托管堆的内存不足的时候，GC开始对堆进行回收。GC回收一个对象前，先检查Finalization队列中是否有这个对象的指针，如果有，就将其放入Freachable队列。Freachable队列被认为是根（root）的一部分，所以GC不会对其作回收。GC第一次回收后，堆如下图：

对象G和对象E不在根的范围之内，被回收。对象F和对象C由于需要Finalize被放入到Freachable队列，这个队列被认为是根的一部分，所以这是对象F和对象C就复活了，没有被GC回收。Freachable队列中的对象的Finalize方法被一个特殊的线程执行。这个线程平时处于非活动状态，一旦Freachable队列不再为空，它就醒过来，一一执行这个队列中对象中的Finalize方法。执行过后如下图：

这时对象F和对象C不再是根的一部分，如果此时GC进行回收，将会被认作无用对象进行回收，回收后如下图：

上面简单描述了Finalize作用及其内部的工作原理。下面来说一下Generation。

l         Generation

每次都对整个对进行搜索，压缩是非常耗时的。微软总结了一些过去的开发中出现的现象，其中有一条就是，越是新的对象，越是最快被丢弃不再使用。微软根据这个经验在内存回收中引入了Generation的概念，我此处暂时将其翻译成代。托管堆开始的时候是空的，程序启动开始在其中分配对象，这时候的对象就是第0代(Generation 0)对象。如下图：

接下来，到托管堆空间不足，GC进行了第一次回收，剩下的没有被回收的对象就升为第一代，之后再新分配的对象就是第0代（图甲）。再之后GC再进行回收的话只回收第0代，未被回收的第0代升级为第一代，原来的第一代升级为第0代（图乙）。

GC缺省的代（Generation）最高就是2，升级到第二代就不会再升级了。那什么时候GC回收第一，第二代呢？当GC回收完第0代后，发现内存空间还不够，就会回收第一代，回收完第一代，还不够，就回收第二代。

这一篇也写了不少了，所以下一篇再继续，下一篇写WeakReference和如何在自己的代码中控制GC的动作。