浅谈C#托管程序中的资源释放问题
终于开始动手写这篇文章了，有个网友催了我好几次，而我要么因为手头有事，要么就是被其他思路给叉开，以至这篇文章拖了好久还没开始写，今天终于可以静下心来完成它。
用了.net工具来写程序的人，不难发现它有个好处，就是使用的内存不用释放，尤其在使用C#或者VB.Net来写程序，因为程序所占用的内存都是受系统托管的，因此内存的释放不需要程序员去操心。
很多人从C语言或者C++等等语言转型过来，对于这一点往往很不适应，例如定义一个数组或者去new一个对象的时候，都习惯在使用完毕后用Delete语句去释放它，然而在C#中没有提供类似的语句来进行同样的操作。
那么有人就问，是不是.Net不用去释放内存，或者问假如要去显示释放一个对象，该如何去做。
那么我要明确告诉一点的就是，在C#中内存的回收是GC去做的，我们在程序中最多只是标记当前对象不再被引用就行了（而GC何时去回收是不确定的，因为回收内存是比较费时费力的，被触发的可能性在于内存紧张或者显示调用GC.Collect）。明白这一点后，那么我们在写程序的时候，当所定义的类型使用了比较大的内存资源或者使用了会引起操作冲突的资源，例如：各种连接对象，各种Stream对象，各种与图有关的对象，各种互斥对象等等，需要提供接口来进行关闭和标记，从而在GC回收的时候能提高效率。
.Net提供了三种方法，也是最常见的三种，大致如下：
1． 析构函数；
2． 继承IDisposable接口，实现Dispose方法；
3． 提供Close方法。
对于析构函数来说，长时间使用C#的人们，都会对它产生淡忘。或者说用C#编写一个类的时候，很少编写类的析构函数。而对于C#的析构函数来说，基本上延用了原来C++中的意思。但是在C#中不能像C++那样显示去删除一个对象，那么对象的析构函数调用是当GC检测到此对象不再被引用时，才进行删除，此时才会被调用。而对于GC何时去检测和收集是不确定的，因此对象的析构函数调用时机也是不确定的。这里也暗藏了一个道理，就是在析构函数中去做一些资源的关闭和标记就不是很合理了，因为所占有的资源无法迅速地进行关闭或者标记为无用。
析构函数不能显示调用，而对于后两种方法来说，都需要进行显示调用才能被执行。而Close与Dispose这两种方法的区别在于，调用完了对象的Close方法后，此对象有可能被重新进行使用；而Dispose方法来说，此对象所占有的资源需要被标记为无用了，也就是此对象要被销毁，不能再被使用。例如常见.Net类库中的SqlConnection这个类，当调用完Close方法后，可以通过Open重新打开一个数据库连接，当彻底不用这个对象了就可以调用Dispose方法来标记此对象无用，等待GC回收。明白了这两种方法的意思后，大家在往自己的类中添加的接口时候，不要歪曲了这两者意思。
接下来说说这三个函数的调用时机，我用几个试验结果来进行说明，可能会使大家的印象更深。
首先是这三种方法的实现，大致如下：
/// 
/// The class to show three disposal function
///
public class
DisposeClass:IDisposable
{
public void Close()
{ Debug.WriteLine( "Close called!" );
} ~DisposeClass() { Debug.WriteLine( "Destructor called!" ); } 
IDisposable Members }
对于Close来说不属于真正意义上的释放，除了注意它需要显示被调用外，我在此对它不多说了。而对于析构函数而言，不是在对象离开作用域后立刻被执行，只有在关闭进程或者调用GC.Collect方法的时候才被调用，参看如下的代码运行结果。
private void Create()
{
DisposeClass myClass = new DisposeClass();
}
private void CallGC()
{
GC.Collect();
}
// Show destructor
Create();
Debug.WriteLine( "After created!" );
CallGC();
运行的结果为：
After created!
Destructor called!
显然在出了Create函数外，myClass对象的析构函数没有被立刻调用，而是等显示调用GC.Collect才被调用。
对于Dispose来说，也需要显示的调用，但是对于继承了IDisposable的类型对象可以使用using这个关键字，这样对象的Dispose方法在出了using范围后会被自动调用。例如：
using( DisposeClass myClass = new DisposeClass() )
{
//other operation here
}
如上运行的结果如下：
Dispose called!
那么对于如上DisposeClass类型的Dispose实现来说，事实上并没有达到标记内存无用的目的，也就是说对象的析构函数还会被调用。
那么有人就问，既然Dispose方法中去为了显示标记此对象已经不再引用，那么调用对象的析构函数已经没有什么意义，是否能在Dispose中增加处理，来避免析构函数的调用。答案是有的，就是需要在Dispose方法中，加上调用GC.SuppressFinalize(this )的语句。那么改写后的DisposeClass如下：
/// /// The class to show three disposal function ///
public class
DisposeClass:IDisposable
{ public void Close() { Debug.WriteLine( "Close called!" ); } ~DisposeClass() { Debug.WriteLine( "Destructor called!" ); } IDisposable Members }
通过如下的代码进行测试。
private void Run()
{
using( DisposeClass myClass = new DisposeClass() )
{
//other operation here
}
}
private void CallGC()
{
GC.Collect();
}
// Show destructor
Run();
Debug.WriteLine( "After Run!" );
CallGC();
运行的结果如下：
Dispose called!
After Run!
显然对象的析构函数没有被调用。通过如上的实验以及文字说明，大家会得到如下的一个对比表格。
| 析构函数
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Dispose方法
|
Close方法
|
|
| 意义
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销毁对象
|
销毁对象
|
关闭对象资源
|
| 调用方式
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不能被显示调用，在GC回收是被调用
|
需要显示调用
或者通过using语句
|
需要显示调用
|
| 调用时机
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不确定
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确定，在显示调用或者离开using程序块
|
确定，在显示调用时
|
那么在定义一个类型的时候，是否一定要给出这三个函数地实现呢。
我的建议大致如下。
1． 一般不要提供析构函数，因为它不能及时地被执行；
2． 对于Dispose和Close方法来说，需要看所定义的类型所使用的资源（参看前面所说），而决定是否去定义这两个函数；
3． 在实现Dispose方法的时候，一定要加上“GC.SuppressFinalize( this )”语句。
C#程序所使用的内存是受托管的，但不意味着滥用，好地编程习惯有利于提高代码的质量以及程序的运行效率。