在探討這個技術(shù)之前寂恬，我們先看一段代碼：
1 . 這段代碼就是窗體加載時利用File靜態(tài)類實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建一個txt文件
2 . 隨后點(diǎn)擊窗體上的button創(chuàng)建一個針對以上創(chuàng)建txt文件的文件流對象
我們來運(yùn)行看看初肉，首先彈出Demo窗體，這是可以看到桌面上新建了一個text.txt的文本文件臼隔，隨后我們點(diǎn)擊窗體上的button1的按鈕之后
這時有經(jīng)驗(yàn)的小伙伴可能要說了摔握，F(xiàn)ile打開了沒有釋放資源，要先釋放資源泊愧。
如果我在原先代碼中增加如下代碼之后呢盛正？
運(yùn)行之后發(fā)現(xiàn)蛮艰，Demo可以正常運(yùn)行，并沒有報任何異常了即寡。
接下來袜刷，我們不增加任何代碼著蟹，只是更改下Test()在代碼中的位置
運(yùn)行之后，報了同樣的異常：
我的天啊涮雷！這是咋回事洪鸭？
接下來就引出今天的技術(shù)主題，希望通過本章的探究之后置鼻，小伙伴們可以明白這是怎么回事兒……
一． 何為垃圾回收 （GC-Garbage Collector）
物理內(nèi)存：存放應(yīng)用程序運(yùn)行期間所產(chǎn)生的也是必須的信息資源蜓竹，也即是二進(jìn)制信息的集合储藐。內(nèi)存是寶貴的資源邑茄，好東西當(dāng)然要用到刀刃上俊啼，經(jīng)不起浪費(fèi)授帕，如果不處理好垃圾回收浮梢，就會時常遇到OutOfMemory的報錯-內(nèi)存溢出，這對操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序的使用是極大的傷害芥映，所以及時回收垃圾內(nèi)存是必不可少的關(guān)鍵機(jī)制远豺。
二． 垃圾回收機(jī)制
內(nèi)存資源分配
托管資源(棧躯护，托管堆CLR-GC自動回收，是由操作系統(tǒng)決定回收時機(jī))
非托管資源(非托管堆 Follow C/C++ 的手動釋放)
托管資源回收機(jī)制
.Net中80%都是托管資源裁蚁，比如為我們所熟知的值類型與引用類型继准，而值類型是直接分配在內(nèi)存的棧區(qū)域移必，這塊區(qū)域的內(nèi)存是用完即彈出的，所以不需要任何額外的工作去參與回收舞萄，而引用類型是分配在內(nèi)存的托管堆區(qū)域管削，這塊區(qū)域是由CLR負(fù)責(zé)分配與回收的含思。這里就要讓大名鼎鼎的GC(垃圾回收器)出場了甘晤，首先GC是系統(tǒng)級的一個線程饲做，即它是由系統(tǒng)來調(diào)用盆均，那么系統(tǒng)何時回去調(diào)用這個GC呢？一定是有某種機(jī)制來保證這個功能的運(yùn)作游沿，對的肮砾，那就是GC首先會去掃描托管堆內(nèi)存中的所有對象引用仗处，只要某對象不可達(dá)(即沒有任何root引用到該對象)，那么這個對象就會被標(biāo)記(標(biāo)記為垃圾回收的目標(biāo))吃环，在這個GC機(jī)制中有一個很重要的概念那就是GC的代(就是等級的意思)洋幻，這個代的機(jī)制的引入主要是為了提高性能鞋屈，以避免每次回收整個托管堆造成的性能損失，這里具體就不介紹了渠啊。最后總結(jié)一下GC的特性：
1） GC只會自動管理托管內(nèi)存資源的回收权旷，它是不能夠自動管理釋放非托管資源的拄氯；
2） GC并不是實(shí)時性的，這將會造成系統(tǒng)性能上的拼瓶頸與不確定性镣煮。
非托管資源回收機(jī)制
其他資源比如窗口句柄鄙麦，數(shù)據(jù)庫連接，字節(jié)流恨胚，文件流炎咖，GDI+相關(guān)對象乘盼，COM對象，Pen等等是屬于非托管資源，這里需要注意的是猴娩，為啥數(shù)據(jù)庫連接我沒說SqlConnection卷中，文件流我沒說FileStream，字節(jié)流我沒說BinaryStream等等议忽，其實(shí)嚴(yán)格意義上來說十减，SqlConnection帮辟，F(xiàn)ileStream，BinaryStream之類的并不能稱之為非托管資源芍锚，其實(shí)他們是托管類蔓榄，但是這些托管類當(dāng)中卻使用了非托管資源甥郑，所以就資源來說，就是數(shù)據(jù)庫連接嗅钻，文件流养篓，字節(jié)流。而SqlConnection,FileStream,BinaryStream就是使用了非托管資源的托管類舶胀。在我們實(shí)際開發(fā)過程中碧注，更多遇到的就是這些使用非托管資源的托管類（所以后續(xù)所談的關(guān)于非托管資源回收也就是針對這種情況）萍丐。單純純粹的使用那些非托管資源是很少的，這些非托管資源是分配在非托管內(nèi)存中基茵，而不是前面所說的托管內(nèi)存中拱层，所以非托管資源的回收GC是無法插手的宴咧，那這就得有程序自己去做好回收處理了掺栅。那么牛逼的.Net Framework有沒有提供給我們釋放非托管資源的方式呢，很顯然茬高，MS是不會讓我們失望的假抄，她提供了2種方式宿饱，一種就是類型自帶Finalize()方法，另一種就是實(shí)現(xiàn)IDisposable接口的Dispose方法强饮，相較于GC來說邮丰，非托管資源的回收權(quán)掌握在我們自己手里，那么我們可就要好好搗鼓搗鼓娃循，要不然沒強(qiáng)大的GC給我們擦屁股斗蒋，我們自己是很容易犯錯的泉沾，動不動你可能就會遇到你的應(yīng)用程序內(nèi)存暴漲跷究，性能低下甚至程序無故崩潰的惡心后果。所以接下來我們就來分析分析這兩種方式的使用：
1） Finalize方法
在.Net的基類System.Object中丁存，定義了名為Finalize()的一個虛方法潭袱，這個方法默認(rèn)啥都不做屯换。
顧名思義Finalize: 終結(jié)的意思彤悔，即指工作收尾晕窑，清場的意思卵佛。所以很顯然這個函數(shù)就是提供我們清理資源的一個入口截汪，那么這個方法是誰去調(diào)用的呢？是系統(tǒng)有個機(jī)制去調(diào)用亦或是我們程序自己去調(diào)用呢阳柔？很開心的告訴你舌剂，是系統(tǒng)去調(diào)用，小伙伴們聽到后很開心有木有荐绝，終于又可以省下一筆時間好好的喝喝茶看看報了順帶玩把跳一跳了 _谴忧。(凡事都有兩面性哦沾谓，正因?yàn)槭遣僮飨到y(tǒng)做均驶，那就不敢保證實(shí)時性與確定性嘍，.Net大大很給力的爬虱，后面又提供了另外一種方式腾它，對啦瞒滴，就是后面我們將要講的IDisposable)
言歸正傳妓忍，那系統(tǒng)又是如何調(diào)用Finalize方法的呢，所以下面我們來談?wù)凢inalize的工作機(jī)制：
i) CLR在托管堆上分配對象空間的時候定罢，會自動確定該對象是否提供一個自定義的Finalize方法祖凫，如果檢測到有的話酬凳，那么這個對象就會被標(biāo)記為可終結(jié)的粱年，同時一個指向這個對象的指針就會被保存到一個名字為終結(jié)隊(duì)列的內(nèi)部隊(duì)列中，終結(jié)隊(duì)列是有GC維護(hù)的一張表(小伙伴們是不是很親切啊完箩，對的弊知，看到GC啦)，這種表指向每一個在從堆上刪除之前必須終結(jié)的對象叔扼。
ii) 當(dāng)GC確定要從內(nèi)存中釋放某個對象的時候瓜富，它會檢查終結(jié)隊(duì)列上的每一項(xiàng)降盹，并將對象放到一個隊(duì)列中(從終結(jié)隊(duì)列移到foreachable隊(duì)列)中去蓄坏，然后啟動另外一個獨(dú)立線程(我們稱之為Finalizer線程)而不是GC線程來執(zhí)行這些Finalizer(下個GC周期時)，GC線程會繼續(xù)刪除其他待回收的對象结蟋，而是在下一個GC周期嵌屎，F(xiàn)inalizer線程才去回收這些對象胳岂，由此可見乳丰，實(shí)現(xiàn)了Finalize方法的對象必須等待兩次GC才能被完全釋放产园，所以這些對象某種意義上是會在GC中自動“延長”生存周期夜郁。從上面可以看出竞端，F(xiàn)inalize方法的調(diào)用是蠻耗費(fèi)資源的，F(xiàn)inalize方法的作用是保證.Net對象能夠在垃圾回收時清理非托管資源技俐，如果創(chuàng)建了一個不使用非托管資源的類型雕擂，實(shí)現(xiàn)終結(jié)器是沒有任何意義的井赌，所以沒有特殊的需求應(yīng)該要避免重寫Finalize方法。
看到這流部，是不是有一些好學(xué)的小伙伴屁顛屁顛的跑去VS上給某個使用了非托管資源的類型重新Finalize方法贵涵，一編譯宾茂，臥槽拴还，編譯失敗
其實(shí)片林，當(dāng)我們想重寫Finalize方法時费封，C#為我們?yōu)槲覀兲峁┝宋鰳?gòu)函數(shù)這種語法來重寫該方法弓摘，為毛要這樣曲折呢，感興趣的朋友可以研究研究(也可以在文章結(jié)尾處多注意注意哈_)末患，析構(gòu)函數(shù)語法跟構(gòu)造函數(shù)類似璧针，但析構(gòu)函數(shù)有個前綴~渊啰，并且不能加任何訪問修飾符，不能加任何參數(shù)独柑，不能重載忌栅，所以一個類只能有一個析構(gòu)函數(shù)曲稼，也叫終結(jié)器贫悄。
2） IDisposable接口
記性好的小伙伴們應(yīng)該還記得上文有提到過這個茬窄坦，那就是通過垃圾回收是可以利用對象的終結(jié)器來釋放非托管資源。然后彤侍，很多非托管資源非常寶貴盏阶，比如數(shù)據(jù)庫連接以及文件句柄闻书，所以他們應(yīng)該盡可能快的被回收資源魄眉，而不能依靠垃圾回收來被動處理坑律，為了更及時的對這些非托管資源進(jìn)行回收脾歇，進(jìn)而.Net提供了另外一種方式—IDisposable接口淘捡，跟垃圾回收的被動處理不同焦除，此接口是提供給了我們主動回收的方式，這樣就能如我們所愿主動及時的去回收那些非托管資源了，哈哈乌逐，我又要說那句富有哲理的老話啦竭讳，凡事都有兩面性的，小伙伴們是不是都有想打我的沖動啦浙踢，Are you kidding us???小伙伴們稍安勿躁绢慢，人生在世，切忌浮躁哦洛波，人生就是這樣胰舆，凡事都有好有壞，世事無常蹬挤，找到一個合適的平衡點(diǎn)對于人生是很重要的……扯遠(yuǎn)啦，回到正題來焰扳，為什么說這種方式也具有兩面性呢倦零，因?yàn)檫@種方式是我們自己顯式去調(diào)用，是人那就會犯錯吨悍，所以丟掉忘記那是很有可能的事扫茅，可能會漏掉Dispose的調(diào)用也有可能是在調(diào)用Dispose之前出現(xiàn)了異常，那么有些資源可能就一直留在內(nèi)存中了育瓜，除非你通過工具手動清除或重啟電腦诞帐，為最大程度的避免這種疏忽，我們可以使用try catch finally這種方式保證Dispose確實(shí)會被調(diào)用到爆雹，但每次套個try catch finally會覺得很麻煩停蕉，故此C#為我們提供了using關(guān)鍵字來簡化Dispose的調(diào)用，其實(shí)實(shí)質(zhì)上就是try catch finally的模式钙态，只不過C#做了語法糖慧起，讓我們寫起來更簡潔，所以任何實(shí)現(xiàn)了IDisposable接口的類型册倒，都可以用using語句蚓挤，沒有的話，那直接就會編譯報錯啦驻子。
從前面的介紹了解到灿意，F(xiàn)inalize可以通過垃圾回收進(jìn)行自動的調(diào)用，而Dispose需要被代碼顯示的調(diào)用崇呵，所以缤剧，為了保險起見，對于一些非托管資源域慷，還是有必要實(shí)現(xiàn)終結(jié)器的荒辕。也就是說汗销，如果我們忘記了顯示的調(diào)用Dispose，那么垃圾回收也會調(diào)用Finalize抵窒，從而保證非托管資源的回收弛针。
其實(shí)，MSDN上給我們提供了一種很好的模式來實(shí)現(xiàn)IDisposable接口來結(jié)合Dispose和Finalize李皇，例如下面的代碼：
class MyResourceWrapper : IDisposable
{
private bool IsDisposed = false;
public void Dispose()
{
Dispose(true);
//tell GC not invoke Finalize method
GC.SuppressFinalize(this);
}
protected void Dispose(bool Disposing)
{
if (!IsDisposed)
{
if (Disposing)
{
//clear managed resources
}
//clear unmanaged resources
}
IsDisposed = true;
}
~MyResourceWrapper()
{
Dispose(false);
}
}
在這個模式中削茁，void Dispose(bool Disposing)函數(shù)通過一個Disposing參數(shù)來區(qū)別當(dāng)前是否是被Dispose()調(diào)用。如果是被Dispose()調(diào)用掉房，那么需要同時釋放托管和非托管的資源付材。如果是被終結(jié)器調(diào)用了，那么只需要釋放非托管的資源即可圃阳。Dispose()函數(shù)是被其它代碼顯式調(diào)用并要求釋放資源的厌衔，而Finalize是被GC調(diào)用的。
另外捍岳，由于在Dispose()中已經(jīng)釋放了托管和非托管的資源富寿，因此在對象被GC回收時再次調(diào)用Finalize是沒有必要的，所以在Dispose()中調(diào)用GC.SuppressFinalize(this)避免重復(fù)調(diào)用Finalize锣夹。同樣页徐，因?yàn)镮sDisposed變量的存在，資源只會被釋放一次银萍，多余的調(diào)用會被忽略变勇。
所以這個模式的優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)為：
如果沒有顯示的調(diào)用Dispose()，未釋放托管和非托管資源贴唇，那么在垃圾回收時搀绣，還會執(zhí)行Finalize()，釋放非托管資源戳气，同時GC會釋放托管資源
如果調(diào)用了Dispose()链患，就能及時釋放了托管和非托管資源，那么該對象被垃圾回收時瓶您，就不會執(zhí)行Finalize()麻捻，提高了非托管資源的使用效率并提升了系統(tǒng)性能
通過以上的探究，現(xiàn)在回到文章一開始遇到的那個問題呀袱，我們就可以知道實(shí)際上File.Create方法返回的是一個FileStream實(shí)例:
然而這個實(shí)例其實(shí)就是一個使用了非托管資源的托管類贸毕，而文章一開始的例子當(dāng)中，在創(chuàng)建完File之后并沒有及時的去回收掉這個FileStream實(shí)例夜赵，所以他只能等待GC的自動回收明棍，然后GC的回收機(jī)制是不實(shí)時和不確定的，所以當(dāng)我們緊接著去針對這個文件創(chuàng)建一個文件流的時候GC此時還并沒有去回收她油吭，所以就會出現(xiàn)占用的異常击蹲，而增加Test()這個方法主要是為了故意增加內(nèi)存的使用，逼迫系統(tǒng)進(jìn)行一次垃圾回收(當(dāng)然我們也可以通過GC.Collect()來做)婉宰，所以之后就不會再出現(xiàn)這個異常歌豺，而為什么將Test()代碼位置變動一下之后也會出現(xiàn)異常呢，這個就是上面提到的GC代的概念心包，有興趣的朋友可以自行了解下类咧。正如上面總結(jié)的那樣，對于使用了非托管資源的類型蟹腾，我們需要及時手動的進(jìn)行回收動作痕惋。
末尾彩蛋：之所以C#只支持析構(gòu)方式進(jìn)行Finalize方法的重寫，是因?yàn)镃#編譯器會為Finalize方法隱式地加入一些必需的基礎(chǔ)代碼娃殖。下面就是我們通過ILSpy查看到了IL代碼值戳，F(xiàn)inalize方法作用域內(nèi)的代碼被放在了一個try塊中，然后不管在try塊中是否遇到異常炉爆，finally塊保證了Finalize方法總是能夠被執(zhí)行堕虹。
/**以上僅為個人學(xué)習(xí)總結(jié)，轉(zhuǎn)載請標(biāo)注原處芬首，如有不足之處請指正
搞技術(shù)赴捞，我們是認(rèn)真的。*****/
