代碼最優化.NET中的內存管理

2019-11-18 12:06:05

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　　在.NET中，內存治理是自動進行的。內存的再收集屬于后臺任務，這使開發者們更專注于手邊的工作。在這篇文章中，我們來看一看為開發者提供幫助并且控制垃圾收集的接口。
　　
　　處理設計模式（Dispose design pattern）: IDisposable, Dispose, Finalize
　　
　　共同語言運行時(CLR)無法清理數據庫連接、窗口句柄、文件句柄一類的資源。因此，為開發者提供清理這類難治理的資源的機制是很有必要的。清理工作可以在Finalize方法中實現，Finalize方法在C#語言中被實現為垃圾破壞者。該方法的調用在垃圾收集器的控制下進行。
　　
　　通常，你會需要一個確定的方法來清理像文件句柄一類難治理的資源。例如，現在你打開了一個文件進行寫操作，當你結束將文件內容載入緩沖器后，你可能需要明確的關閉文件句柄。對于這類顯式清理，.NET提供了處理設計模式（dispose design pattern）
　　
　　需要進行顯示清理的對象需實現IDisposable接口。IDisposable接口提供了Dispose方法，該方法不像Finalize方法，它不在開發者的控制之下。
　　
　　既然Dispose方法的調用是顯示清理，使用垃圾收集器收集這些對象沒有必要。因此Dispose方法應該包含一個對GC.SupPRessFinalize()的調用，提示垃圾收集器在這個對象上不需要使用Finalize方法。
　　
　　推薦在一個需要進行顯示清理的對象上同時實現Finalize 和Dispose方法。Finalize方法在Dispose方法沒有被調用時提供一個備份的機制。垃圾收集器將執行對象的終結和防止難治理的資源的永久性泄漏。
　　　代碼最優化.NET中的內存治理（圖一）

　　在 Listing A中的代碼片斷更清楚的描述了這些概念。
　　
　　在Listing A中，SampleClass類使用了一個文件句柄，這是一個難治理的資源。因此，應為該對象實現IDisposable接口和提供Finalize方法。
　　
　　用來清理文件句柄的代碼是Dispose方法的一部分。GC.SuppressFinalize()在難治理資源被清除時也將被調用。
　　
　　該類同時提供了垃圾破壞器（Finalize方法），也包含了用于清理難治理資源（文件句柄）的代碼。
　　
　　弱引用
　　.NET框架提供了另一有趣的特色，被用于實現多樣的高速緩存。在.NET中弱引用通過System.WeakReference類實現。弱引用為引用的對象提供一項機制，使被引用的對象能夠被垃圾收集器作用。asp.net高速緩存就使用了弱引用。假如內存使用率太高，高速緩存將被清除。
　　
　　強制垃圾收集
　　 .NET框架為開發者提供System.GC類來控制垃圾收集器的一些方面。垃圾收集可以通過調用GC.Collect方法強制執行。通常建議不要手動的調用垃圾收集器，而將其設置為自動方式。在某些情況下，開發者會發現強制垃圾收集將推進性能。但是，使用這個方法需要非常小心，因為在垃圾收集器運行時將延緩當前執行的線程。GC.Collect方法不應位于可能被經常調用的地方。這樣做將使應用程序的性能降級。
　　
　　.NET中的服務器和工作站版本
　　.NET構架包括相同的CLR的兩種版本，分別對應于特定的目的。將他們分類為服務器運行時和工作站運行時，并分別在mscorsvr.dll和mscorwks.dll中實現。服務器版的CLR利用多處理技術使垃圾收集可以并行的完成。在單處理器環境使用工作站版本而不能使用服務器版本。
　　
　　同樣，對于垃圾收集器有高級設置項：concurrent garbage collection和nonconcurrent garbage collection。nonconcurrent設置用于服務器環境，這時應用程序無需做出響應。Concurrent設置使用在客戶端環境中，這時用戶界面被顯示且應用程序需做出響應
　　代碼最優化.NET中的內存治理（圖二）

　　Microsoft在Visual Studio.NET項目模塊上創建了一些缺省設置，ASP.NET應用程序能夠利用多處理器與裝載CLR的服務器版本。但是，由于Windows客戶端通常是胖客戶端，它將裝載CLR的工作站版本。
　　
　　可以使用CorBindToRuntimeEx API來覆蓋這些設置和控制在多處理器環境中將加載哪種版本的CLR
　　
　　工作效率
　　在兩種版本的CLR中配合使用處理設計模型，開發者可以清理難于治理的資源。.NET框架提供面向垃圾收集的構架，將開發者從內存整理工作中解脫出來。這時，開發者只需要治理他使用過某些資源，因此使得工作變得簡易同時提高了工作效率。

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