C#垃圾回收

         析构方法:     

       我们知道引用类型都有构造方法(constructor)，相对应的也有一个析构方法(destructor).顾名思义，构造方法，就是在创建这个对象时，要执行的方法。例如，我们可以通过构造方法，

初始化字段。析构方法，就是当这个对象被垃圾回收后(garbage collected，我们称回收对象内存为垃圾回收 garbage collection)，要执行的方法。关于析构方法，需要大家注意的是，垃圾回收一个对象，并不是析构方法完成的(下面会讲到垃圾回收的工作原理)，析构方法只有在对象被垃圾回收后才执行。也就是说，析构方法对于一个对象来讲，不是必须的。很多时候，如果加上它，反而不好(下面讲garbage collector怎样工作时，就会明白不好的原因)。 
     

          既然垃圾回收不归析构方法负责，那么它有什么用呢？因为垃圾回收是CLR自动执行的，CLR只能处理受管理资源(managed resource),那些不受管理资源(unmanaged resource)就需要我们

自己去处理了。例如文件读取(file stream),当对象结束时，我们需要把文件流关掉。关掉文件流的代码，就要在析构方法中。也就是说，析构方法的用处，在处理不受管理资源时用处比较大。
看个例子:

class FileProcessor
{
     FileStream file=null;

public FileProcess(string fileName)
{
     this.file=file.OpenRead(fileName); //open file for reading
}

~FileProcess()    //析构方法与构造方法很相似，不同的是析构方法要加一个~
{
     this.file.Close(); //close file
}
}

file对象，是CRL垃圾回收，当file被垃圾回收后，运行析构方法FileProcess,此时我们将非管理资源关掉。this.file.Close().

这里有几条对析构方法的限制:

1.只有引用类型才可以有析构方法。

struct MyStruct(){
     ~MyStruct(){....}//结构是值类型，所以不能有析构方法 
      }

2.不能对析构方法提供访问修饰符.

public ~FileProcessor(){};//错误的

3.析构方法不可以有参数.

~FileProcessor(int param)
{
....// //错误的
};

之所以会有这三条限制，是因为析构方法只能由CLR调用，自己不可以调用。因为，你不知道引用对象什么时候被垃圾回收了，只有对象被垃圾回收了，程序才会自己调用析构方法。

在内部，程序会将我们写的析构方法，转换一下。例如:

class FileProcessor
{
    ~fileProcessor(){...}   //析构方法
}

class FileProcessor
{

 protected override void Finalize()
{
      try{

           }
finally{
      base.Finalize();      //CLR会将析构方法转变成这个 
       }
 }
 }

我们把执行析构方法的过程，称为结束(finalization,或终结。)

垃圾回收机制(garbage collector)

      我们上边提到，回收内存空间，回收不用的引用类型对象的过程称为垃圾回收(garbage collection).这个过程是由CLR通过Garbage collector这样一个机制去运行的。

当我们在程序中创建变量，会在内存中开辟一段空间。电脑的内存不是无限大的，我们需要在变量超越定义的范围(程序不再需要这个变量了)时，对它所占的内存进行管理，处理这些内存。当变量不再被使用时，需要把内存回收。值类型变量回收内存，非常简单。

当它超出定义的范围时就会自动被毁掉，被占的内存也会自动回收。超出定义的范围，指的是当它不再被使用，不能再被使用。引用类型变量回收内存，比较麻烦。例如:

fileProcessor myFp=new fileProcessor();
fileProcessor referenceToMyFp=myFp;

想一下这种情况，myFp对象已经超出定义的范围。此时我们去回收内存，要把myFp引用堆上的内存回收。可是，恰恰此时，referenceToMyFp还在引用准备回收的内存，如果此时把内存回收，当程序运行referenceToMyFp时，程序就会出错。所以，只用当所有引用对象都超出定义的范围时，也就是都不再使用时，才可以去回收这些对象引用的内存。确保程序中这些指向同一块儿的引用对象全部不再使用，是很困难，很复杂的.所以C#设计者，把处理引用类型回收内存的工作，交给了CLR(Common language running).CLR利用garbage collector机制，来处理这些事情。

垃圾回收机制工作原理

      garbage collector在自己的线程中工作，在特定的时间执行。一般，当程序运行到一个方法的最后时，就会工作。它工作时，其他线程就会暂时停止工作。因为，garbage collector可能会移除或者更新对象引用。

1.garbage collector会创建一张表，表里存放所有的可得到对象(reachable objects，.可得到对象，说白了就是指那些还在使用，不能回收内存的对象。)。

2.检查一下那些不可得到对象(unreachable objects，就是那些超出定义范围，需要回收内存的对象)，看看他们是否有析构方法。(destructor),如果有，就把这些对象放入一个叫做

freachable queue的队列里。

3.把那些不可得到对象，且没有析构方法的对象所指向的内存地址回收。它是通过将那些可得对象在堆上的地址下移，这样堆上面就留出了可用的内存。此时，garbage collector也会更新堆

上的引用地址。(因为，地址有变化)。

4.此时，程序中其他的线程恢复工作。

5.garbage collector 通过调用自己的Finalize方法来结束不可得到对象，且有析构方法的对象。(前面我们讲了，析构方法不是必须的，有时候会给程序带来复杂，累赘。如果，没有析构方法，当

CLR运行Garbage collector时，第五步就可以省去)。

资源管理

       有些资源很稀缺，稀缺到不能等到CLR去调用析构方法去处理。例如database connections,file handles.此时，我们就需要写一个dispose方法，手动去处理资源。(dispose可以换成任何名

字，这里只是举个例子)。例如:

TextReader reader=new StreamReader(filename);
string line;
while((line=reader.ReadLine())!=null)
{
     Console.WriteLine(line);
}
reader.Close();

这里，Close就是一个dispose方法，手动去关掉文件流。但是，这样有个问题，当出现异常时，有可能导致reader.Close()不被执行，这样资源一直被占用。所以，我们要改写成:

TextReader reader=new StreamReader(filename);
try
{
    string line;
    while((line=reader.ReaderLine())!=null)
{
      Console.WriteLine(line);
}
}
finally
{
   reader.Close();
}

这样无论如何，reader.Close()都会被执行，资源都会被释放。不过即便改写成这样，也不是最完美的。因为，当我们执行完finally块儿内的代码，也就是在try finally之后，我们有可能

无意中使用reader对象，就是释放掉资源后的reader对象。此时，我们可以用using 语句来解决这些不足。我们将上面的代码改成using之后:

using(TextReader reader=new StreamReader(filename))
{
    string line;
    while((line=reader.ReadLine())!=null)
{
        Console.Writle(line);
}
}

执行完using之后，资源自动释放，越过using范围，对象不能用。一个对象如果要被支持使用using，该对象必须实现IDispose接口。

我们自己创建一个类，继承IDispose接口，让它可以用在USING语句中。这里我们应该区分一下析构方法，与dispose方法。我们知道析构方法一定会执行，但是不知道什么时候执行。我们

知道dispose方法什么时候执行，但是不知道它会不会执行，因为类里有dispose方法，不代表一定会把这个类用在using语句中。此时，我们就可以通过析构方法来调用dispose方法，这样可

以保证dispose方法一定被调用。