C# GC 垃圾回收机制原理

转载参照自以下文章：

http://www.cnblogs.com/fdyang/p/3456258.html (c#) 销毁资源和释放内存
https://www.cnblogs.com/Jessy/articles/2552839.html C# Finalize和Dispose的区别
https://www.cnblogs.com/wuyuankun/p/4103620.html C#中标准Dispose模式的实现

1，什么是资源：
所谓的资源就是程序中可利用的数据，譬如：字符串、图片和任何二进制数据，包括任何类型的文件。

2，访问资源的步骤：
1）分配内存：分配一定的内存空间。
2)  初始化内存： 一个类型的实例构造器负责这样的初始化工作。
3）使用资源： 通过访问类型成员来使用资源。根据需要会有反复。
4）销毁资源： 执行清理工作。
什么是托管资源，非托管资源：托管资源是由CLR全权负责的资源，CLR不负责的资源位非托管资源。
对于托管资源通过GC自动清理回收。对于非托管资源，通过代码调用手动进行清除，再由GC回收。
如何正确的释放资源：对于非托管的资源，一般就是，Stream（流），数据库的连接，网络连接等的这些操作系统资源，需要我们手动去释放。

Net提供了三种释放方法：Dispose，Close，析构函数(也就是Finalize方法)

第一种：提供Close方法：
介绍：关闭对象资源，在显示调用时被调用。
Close 表示什么意思，它会不会释放资源，完全由类设计者决定。因为Close方法是不存在的。你不写就没有。那为什么要加一个Close方法呢？为了避免不熟悉C#语法的开发人员更直观的释放资源，因此提供了Close方法。提供一个Close方法仅仅是为了更符合其他语言（如C++）的规范。正常情况Close方法里面会调用Dispose()方法。

第二种：Dispose
继承IDisposable接口，实现Dispose方法；
介绍：调用Dispose方法，销毁对象，需要显示调用或者通过using语句，在显示调用或者离开using程序块时被调用。
Dispose方法用于清理对象封装的非托管资源，而不是释放对象的内存，对象的内存依然由垃圾回收器控制。
Dispose方法调用，不但释放该类的非托管资源，还释放了引用的类的非托管资源。
Dispose模式就是一种强制资源清理所要遵守的约定；Dispose模式实现IDisposable接口，从而使得该类型提供一个公有的Dispose方法。
疑问1：Dispose内部到底如何去清理资源的？

第三种：析构函数(也就是Finalize方法)
一个正常情况的类是不会写析构函数的，而一旦一个类写了析构函数，就意味着GC会在不确定的时间调用该类的析构函数，判断该类的资源是否需要释放，然后调用finalize方法，如果重写了finalize方法则调用重写的finalize方法。
Finalize方法的作用是保证.NET对象能在垃圾回收时清除非托管资源。
在.NET中，Object.Finalize()方法是无法重载的，编译器是根据类的析构函数来自动生成Object.Finalize()方法的
finalize由垃圾回收器调用；dispose由对象调用。
finalize无需担心因为没有调用finalize而使非托管资源得不到释放，因为GC会在不确定时间调用，当然，你也可以手动调用finalize方法，而dispose必须手动调用。
finalize虽然无需担心因为没有调用finalize而使非托管资源得不到释放，但因为由垃圾回收器管理，不能保证立即释放非托管资源；而dispose一调用便释放非托管资源。
只有类类型才能重写finalize，而结构不能；类和结构都能实现IDispose.原因请看Finalize()特性。

虽然可以手动释放非托管资源，我们仍然要在析构函数中释放非托管资源，这样才是安全的应用程序。否则如果因为程序员的疏忽忘记了手动释放非托管资源， 那么就会带来灾难性的后果。所以说在析构函数中释放非托管资源，是一种补救的措施，至少对于大多数类来说是如此。 
由于析构函数的调用将导致GC对对象回收的效率降低，所以如果已经完成了析构函数该干的事情（例如释放非托管资源），就应当使用SuppressFinalize方法告诉GC不需要再执行某个对象的析构函数。 
析构函数中只能释放非托管资源而不能对任何托管的对象/资源进行操作。因为你无法预测析构函数的运行时机，所以，当析构函数被执行的时候，也许你进行操作的托管资源已经被释放了。这样将导致严重的后果。 
在结构上重写Finalize是不合法的，因为结构是值类型，不在堆上，Finalize是垃圾回收器调用来清理托管堆的，而结构不在堆上。
带有析构函数的类，生命周期会变长。内存空间需要两次垃圾回收才会被释放，导致性能下降。
一个带有析构的类，它引用了很多其他的类，这将导致这些类都升到第1代。（gc有0,1,2三代回收机制）。

5）释放内存：托管堆上的内存由GC全权负责， 值引用的在栈上的内存会随着栈空间的消亡而自动消失。
GC.Collect()； //强制对所有代进行即时垃圾回收
当应用程序代码中某个确定的点上使用的内存量大量减少时，在这种情况下使用 GC.Collect 方法可能比较合适。

疑问2：
垃圾回收机制的原理？强制垃圾回收是怎么一回事？

 

3，释放模式：是一种微软建议的写法，先手动显示去释放资源，如果忘记了，再让finalize释放资源。如果dispose调用了，则析构不会再调用(使用SuppressFinalize方法取消析构函数的调用)。

 

其他：
如果引用类型对象不再需要，是否需要显式=null；答案是：即使不这样做，GC也会进行垃圾回收。