[C#] object objA = new object(); object objB = objA; objA = null; // 强迫回收。 GC.Collect(); objB.ToString(); [Visual Basic] Dim objA As New Object() Dim objB As Object = objA objA = Nothing ' 强迫回收。 GC.Collect() objB.ToString() 这里objA引用的对象并没有被回收，因为这个对象还有另一个引用，ObjB。对象在没有任何引用后就有条件被回收了。当GC回收时，它会做以下几步：确定对象没有任何引用。 检查对象是否在Finalizer表上有记录。 如果在Finalizer表上有记录，那么将记录移到另外的一张表上，在这里我们叫它Finalizer2。 如果不在Finalizer2表上有记录，那么释放内存。 在Finalizer2表上的对象的Finalizer会在另外一个low priority的线程上执行后从表上删除。当对象被创建时GC会检查对象是否有Finalizer，如果有就会在Finalizer表中添加纪录。我们这里所说的记录其实就是指针。如果仔细看这几个步骤，我们就会发现有Finalizer的对象第一次不会被回收，也就是，有Finalizer的对象要一次以上的Collect操作才会被回收，这样就要慢一步，所以作者推荐除非是绝对需要不要创建Finalizer。为了证明GC确实这么工作而不是作者胡说，我们将在对象的复活一章中给出一个示例，眼见为实，耳听为虚嘛！^_^GC为了提高回收的效率使用了Generation的概念，原理是这样的，第一次回收之前创建的对象属于Generation 0，之后，每次回收时这个Generation的号码就会向后挪一，也就是说，第二次回收时原来的Generation 0变成了Generation 1，而在第一次回收后和第二次回收前创建的对象将属于Generation 0。GC会先试着在属于Generation 0的对象中回收，因为这些是最新的，所以最有可能会被回收，比如一些函数中的局部变量在退出函数时就没有引用了（可被回收）。如果在Generation 0中回收了足够的内存，那么GC就不会再接着回收了，如果回收的还不够，那么GC就试着在Generation 1中回收，如果还不够就在Generation 2中回收，以此类推。Generation也有个最大限制，根据Framework版本而定，可以用GC.MaxGeneration获得。在回收了内存之后GC会重新排整内存，让数据间没有空格，这样是因为CLR顺序分配内存，所以内存之间不能有空着的内存。现在我们知道每次回收时都会浪费一定的CPU时间，这就是我说的一般不要手动GC.Collect的原因（除非你也像我一样，写一些有关GC的示例！^_^）。Destructor的没落，Finalizer的诞生对于Visual Basic程序员来说这是个新概念，所以前一部分讲述将着重对C++程序员。我们知道在C++中当对象被删除时（delete），Destructor中的代码会马上执行来做一些内存释放工作（或其他）。不过在.NET中由于GC的特殊工作方式，Destructor并不实际存在，事实上，当我们用Destructor的语法时，编译器会自动将它写为protected virtual void Finalize()，这个方法就是我所说的Finalizer。就象它的名字所说，它用来结束某些事物，不是用来摧毁（Destruct）事物。在Visual Basic中它就是以Finalize方法的形式出现的，所以Visual Basic程序员就不用操心了。C#程序员得用Destructor的语法写Finalizer，不过千万不要弄混了，.NET中已经没有Destructor了。C++中我们可以准确的知道什么时候会执行Destructor，不过在.NET中我们不能知道什么时候会执行Finalizer，因为它是在第一次对象回收操作后才执行的。我们也不能知道Finalizer的执行顺序，也就是说同样的情况下，A的Finalize可能先被执行，B的后执行，也可能A的后执行而B的先执行。也就是说，在Finalizer中我们的代码不能有任何的时间逻辑。下面我们以计算一个类有多少个实例为示例，指出Finalizer与Destructor的不同并指出在Finalizer中有时间逻辑的错误，因为Visual Basic中没有过Destructor所以示例只有C#版：
[C#] public class CountObject { public static int Count = 0; public CountObject() { Count++; } ~CountObject() { Count--; } } static void Main() { CountObject obj; for (int i = 0; i < 5; i++) { obj = null; // 这一步多余，这么写只是为了更清晰些！ obj = new CountObject(); } // Count不会是1，因为Finalizer不会马上被触发，要等到有一次回收操作后才会被触发。 Console.WriteLine(CountObject.Count); Console.ReadLine(); } 注意以上代码要是改用C++写的话会发生内存泄漏，因为我们没有用delete操作符手动清理内存，但是在托管代码中却不会发生内存泄漏，因为GC会自动检测没有引用了的对象并回收。这里作者推荐你只在实现IDisposable接口时配合使用Finalizer，在其他的情况下不要使用（可能会有特殊情况）。在非托管资源的释放一章我们会更好的了解IDisposable接口，现在让我们来做耶稣吧！对象的复活什么？回收的对象也可以"复活"吗？没错，虽然这么说的定义不准确。让我们先来看一段代码：
[C#] public class Resurrection { public int Data; public Resurrection(int data) { this.Data = data; } ~Resurrection() { Main.Instance = this; } } public class Main { public static Resurrection Instance; public static void Main() { Instance = new Resurrection(1); Instance = null; GC.Collect(); GC.WaitForPendingFinalizers(); // 看到了吗，在这里“复活”了。 Console.WriteLine(Instance.Data); Instance = null; GC.Collect(); Console.ReadLine(); } } [Visual Basic] Public Class Resurrection Public Data As Integer Public Sub New(ByVal data As Integer) Me.Data = data End Sub Protected Overrides Sub Finalize() Main.Instance = Me MyBase.Finalize() End Sub End Class Public Class Main Public Shared Instance As Resurrection Sub Main() Instance = New Resurrection(1) Instance = Nothing GC.Collect() GC.WaitForPendingFinalizers() ' 看到了吗，在这里“复活”了。 Console.WriteLine(Instance.Data) Instance = Nothing GC.Collect() Console.ReadLine() End Sub End Class 你可能会问："既然这个对象能复活，那么这个对象在程序结束后会被回收吗？"。会，"为什么？"。让我们按照GC的工作方式走一遍你就明白是怎么回事了。1、执行Collect。检查引用。没问题，对象已经没有引用了。2、创建新实例时已经在Finalizer表上作了纪录，所以我们检查到了对象有Finalizer。3、因为查到了Finalizer，所以将记录移到Finalizer2表上。4、在Finalizer2表上有记录，所以不释放内存。5、Collect执行完毕。这时我们用了GC.WaitForPendingFinalizers，所以我们将等待所有Finalizer2表上的Finalizers的执行。6、Finalizer执行后我们的Instance就又引用了我们的对象。（复活了）7、再一次去除所有的引用。8、执行Collect。检查引用。没问题。9、由于上次已经将记录从Finalizer表删除，所以这次没有查到对象有Finalizer。10、在Finalizer2表上也不存在，所以对象的内存被释放了。现在你明白原因了，让我来告诉你"复活"的用处。嗯，这个……好吧，我不知道。其实，复活没有什么用处，而且这样做也非常的危险。看来这只能说是GC机制的漏洞（请参看GC.ReRegisterForFinalize再动脑筋想一下就知道为什么可以说是漏洞了）。作者建议大家忘掉有什么复活，避免这类的使用。可能你会问："那你干吗还要对我们说这些？"我说这些为的是让大家更好的了解GC的工作机制！^_^非托管资源的释放到现在为止，我们说了托管内存的管理，那么当我们利用如数据库、文件等非托管资源时呢？这时我们就要用到.NET Framework中的标准：IDisposable接口。按照标准，所有有需要手动释放非托管资源的类都得实现此接口。这个接口只有一个方法，Dispose()，不过有相对的Guidelines指示如何实现此接口，在这里我向大家说一说。实现IDisposable这个接口的类需要有这样的结构：
[C#] public class Base : IDisposable { public void Dispose() { this.Dispose(true); GC.SupressFinalize(this); } protected virtual void Dispose(bool disposing) { if (disposing) { // 托管类 } // 非托管资源释放 } ~Base() { this.Dispose(false); } } public class Derive : Base { protected override void Dispose(bool disposing) { if (disposing) { // 托管类 } // 非托管资源释放 base.Dispose(disposing); } } [Visual Basic] Public Class Base Implements IDisposable Public Overloads Sub Dispose() Implements IDisposable.Dispose Me.Dispose(True) GC.SuppressFinalize(Me) End Sub Protected Overloads Overridable Sub Dispose(ByVal disposing As Boolean) If disposing Then ' 托管类 End If ' 非托管资源释放 End Sub Protected Overrides Sub Finalize() Me.Dispose(False) MyBase.Finalize() End Sub End Class Public Class Derive Inherits Base Protected Overloads Overrides Sub Dispose(ByVal disposing As Boolean) If disposing Then ' 托管类 End If ' 非托管资源释放 MyBase.Dispose(disposing) End Sub End Class 为什么要这样设计呢？让我在后面解说一下。现在我们讲讲实现这个Dispose方法的几个准则：它不能扔出任何错误，重复的调用也不能扔出错误。也就是说，如果我已经调用了一个对象的Dispose，当我第二次调用Dispose的时候程序不应该出错，简单地说程序在第二次调用Dispose时不会做任何事。这些可以通过一个flag或多重if判断实现。 一个对象的Dispose要做到释放这个对象的所有资源。拿一个继承类为例，继承类中用到了非托管资源所以它实现了IDisposable接口，如果继承类的基类也用到了非托管资源那么基类也得被释放，基类的资源如何在继承类中释放呢？当然是通过一个virtual/Overridable方法了，这样我们能保证每个Dispose都被调用到。这就是为什么我们的设计有一个virtual/Overridable的Dispose方法。注意我们首先要释放继承类的资源然后再释放基类的资源。 因为非托管资源一定要被保障正确释放所以我们要定义一个Finalizer来避免程序员忘了调用Dispose的情况。上面的设计就采用了这种形式。如果我们手动调用Dispose方法就没有必要再保留Finalizer了，所以在Dispose中我们用了GC.SupressFinalize将对象从Finalizer表去掉，这样再回收时速度会更快。 那么那个disposing和"托管类"是怎么回事呢？是这样：在"托管类"中写所有你想在调用Dispose时让其处于可释放状态的托管代码。还记得我们说过我们不知道托管代码是什么时候释放的吗？在这里我们只是去掉成员对象的引用让它处于可被回收状态，并不是直接释放内存。在"托管类"中这里我们也要写上所有实现了IDisposable的成员对象，因为他们也有Dispose，所以也需要在对象的Dispose中调用他们的Dispose，这样才能保证第二个准则。disposing是为了区分Dispose的调用方法，如果我们手动调用那么为了第二个准则"托管类"部分当然得执行，但如果是Finalizer调用的Dispose，这时候对象已经没有任何引用，也就是说对象的成员自然也就不存在了（无引用），也就没有必要执行"托管类"部分了，因为他们已经处于可被回收状态了。好了，这就是IDisposable接口的全部了。现在让我们来回想一下，以前我们可能认为有了Dispose内存就会马上被释放，这是错误的。只有非托管内存才会被马上释放，托管内存的释放由GC管理，我们不用管。弱引用的使用A = B，我们称这样的引用叫做强引用，GC就是通过检查强引用来决定一个对象是否是可以回收的。另外还有一种引用称作弱引用（WeakReference），这种引用不影响GC回收，这就是它的用处所在。你会问到底有什么用处。现在我们来假设我们有一个很胖的对象，也就是说它占用很多内存。我们用过了这个对象，打算将它的引用去掉好让GC可以回收内存，但是功夫不大我们又需要这个对象了，没办法，重新创建实例，怎么创建这么慢啊？有什么办法解决这样的问题？有，将对象留在内存中不就快了嘛！不过我们不想这样胖得对象总占着内存，而我们也不想总是创建这样胖的新实例，因为这样很耗时。那怎么办……？聪明的朋友一定已经猜到了我要说解决方法是弱引用。不错，就是它。我们可以创建一个这个胖对象的弱引用，这样在内存不够时GC可以回收，不影响内存使用，而在没有被GC回收前我们还可以再次利用该对象。这里有一个示例：
[C#] public class Fat { public int Data; public Fat(int data) { this.Data = data; } } public class Main { public static void Main() { Fat oFat = new Fat(1); WeakReference oFatRef = new WeakReference(oFat); // 从这里开始，Fat对象可以被回收了。 oFat = null; if (oFatRef.IsAlive) { Console.WriteLine(((Fat) oFatRef.Target).Data); // 1 } // 强制回收。 GC.Collect(); Console.WriteLine(oFatRef.IsAlive); // False Console.ReadLine(); } } [Visual Basic] Public Class Fat Public Data As Integer Public Sub New(ByVal data As Integer) Me.Data = data End Sub End Class Public Module Main Sub Main() Dim oFat As New Fat(1) Dim oFatRef As New WeakReference(oFat) ' 从这里开始，Fat对象可以被回收了。 oFat = Nothing If oFatRef.IsAlive Then Console.WriteLine(DirectCast(oFatRef.Target, Fat).Data) ' 1 End If ' 强制回收。 GC.Collect() Console.WriteLine(oFatRef.IsAlive) ' False Console.ReadLine() End Sub End Module 这里我们的Fat其实并不是很胖，但是可以体现示例的本意：如何使用弱引用。那如果Fat有Finalizer呢，会怎样？如果Fat有Finalizer那么我们可能会用到WeakReference的另一个构造函数，当中有一参数叫做TrackResurrection，如果是True，只要Fat的内存没被释放我们就可以用它，也就是说Fat的Finalizer执行后我们还是可以恢复Fat（相当于第一次回收操作后还可恢复Fat）；如果TrackResurrection是False，那么第一次回收操作后就不能恢复Fat对象了。总结我在这里写出了正篇文章的要点：一个对象只当在没有任何引用的情况下才会被回收。 一个对象的内存不是马上释放的，GC会在任何时候将其回收。 一般情况下不要强制回收工作。 如果没有特殊的需要不要写Finalizer。 不要在Finalizer中写一些有时间逻辑的代码。 在任何有非托管资源或含有Dispose的成员的类中实现IDisposable接口。 按照给出的Dispose设计写自己的Dispose代码。 当用胖对象时可以考虑弱引用的使用。 好了，就说到这里了，希望对GC的了解会让您的代码更加稳固，更加简洁，更加快！更重要的，不再会有内存管理问题，无论是托管还是非托管！参考信息1、GC Classms-help://MS.VSCC/MS.MSDNVS.2052/cpref/html/frlrfSystemGCClassTopic.htm2、Programming For Garbage Collectionms-help://MS.VSCC/MS.MSDNVS.2052/cpguide/html/cpconprogrammingessentialsforgarbagecollection.htm3、Curso de Erik, Septima Entrega (西班牙语)http://guille.costasol.net/NET/cursoCSharpErik/Entrega7/Entrega7.htm 关于作者作者：袁伟（Kefroth）
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