C# 托管资源与非托管资源

托管资源：

Net平台中，CLR为程序员提供了一种很好的内存管理机制，使得程序员在编写代码时不要显式的去释放自己使用的内存资源（这些在先前C和C++中是需要程序员自己去显式的释放的）。这种管理机制称为GC(garbage collection)。GC的作用是很明显的，当系统内存资源匮乏时，它就会被激发，然后自动的去释放那些没有被使用的托管资源（也就是程序员没有显式释放的对象）。

所以托管就是.net framework 负责帮你管理内存及资源释放，不需要自己控制，当然对象只针对托管资源（部分引用类型）, 不回收非托管资源。 像数组，用户定义的类、接口、委托，object，字符串等引用类型，栈上保存着一个地址而已，当栈释放后， 即使对象已经没有用了，但堆上分配的内存还在，只能等GC收集时才能真正释放 ；但注意int,float,DateTime之类的值类型，GC会自动释放他们占用的内存，不需要GC来回收释放

那么非托管的资源怎么释放回收呢？

非托管资源：

对于非托管资源，GC只能跟踪非托管资源的生存期，而不知道如何去释放它。这样就会出现当资源用尽时就不能提供资源能够提供的服务，windows的运行速度就会变慢。比如当你链接了数据库，用完后你没有显式的释放数据库资源，如果还是不断的申请数据库资源，那么到一定时候程序就会抛出一个异常。

所以，当我们在类中封装了对非托管资源的操作时，我们就需要显式，或者是隐式的释放这些资源。在.Net中释放非托管资源主要有2种方式，Dispose，Finalize，而Finalize和Dispose方法分别就是隐式和显式操作中分别使用到的方法。

例如文件流，数据库的连接，系统的窗口句柄，打印机资源等等，当你读取文件之后，就需要对各种Stream进行Dispose等操作。比如 SqlDataReader 读取数据完毕之后，需要 reader.Dispose();等

Finalize一般情况下用于基类不带close方法或者不带Dispose显式方法的类，也就是说，在Finalize过程中我们需要隐式的去实现非托管资源的释放，然后系统会在Finalize过程完成后，自己的去释放托管资源。在.NET中应该尽可能的少用析构函数释放资源，MSDN2上有这样一段话:实现 Finalize 方法或析构函数对性能可能会有负面影响，因此应避免不必要地使用它们。用 Finalize 方法回收对象使用的内存需要至少两次垃圾回收。所以有析构函数的对象，需要两次，第一次调用析构函数，第二次删除对象。而且在析构函数中包含大量的释放资源代码，会降低垃圾回收器的工作效率，影响性能。所以对于包含非托管资源的对象，最好及时的调用Dispose()方法来回收资源，而不是依赖垃圾回收器。

托管资源指的是.NET可以自动进行回收的资源，主要是指托管堆上分配的内存资源。托管资源的回收工作是不需要人工干预的，有.NET运行库在合适调用垃圾回收器进行回收。

非托管资源指的是.NET不知道如何回收的资源，最常见的一类非托管资源是包装操作系统资源的对象，例如文件，窗口，网络连接，数据库连接，画刷，图标等。这类资源，垃圾回收器在清理的时候会调用Object.Finalize()方法。默认情况下，方法是空的，对于非托管对象，需要在此方法中编写回收非托管资源的代码，以便垃圾回收器正确回收资源。

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，所以对于包含非托管资源的类，可以将释放非托管资源的代码放在析构函数。

注意，不能在析构函数中释放托管资源，因为析构函数是有垃圾回收器调用的，可能在析构函数调用之前，类包含的托管资源已经被回收了，从而导致无法预知的结果。

本来如果按照上面做法，非托管资源也能够由垃圾回收器进行回收，但是非托管资源一般是有限的，比较宝贵的，而垃圾回收器是由CRL自动调用的，这样就无法保证及时的释放掉非托管资源，因此定义了一个Dispose()方法，让使用者能够手动的释放非托管资源。Dispose()方法释放类的托管资源和非托管资源，使用者手动调用此方法后，垃圾回收器不会对此类实例再次进行回收。Dispose()方法是由使用者调用的，在调用时，类的托管资源和非托管资源肯定都未被回收，所以可以同时回收两种资源。

Microsoft为非托管资源的回收专门定义了一个接口：IDisposable，接口中只包含一个Dispose()方法。任何包含非托管资源的类，都应该继承此接口。

在一个包含非托管资源的类中，关于资源释放的标准做法是：

（1） 继承IDisposable接口；

（2） 实现Dispose()方法，在其中释放托管资源和非托管资源，并将对象本身从垃圾回收器中移除（垃圾回收器不在回收此资源）；

（3） 实现类析构函数，在其中释放非托管资源。

在使用时，显示调用Dispose()方法，可以及时的释放资源，同时通过移除Finalize()方法的执行，提高了性能；如果没有显示调用Dispose()方法，垃圾回收器也可以通过析构函数来释放非托管资源，垃圾回收器本身就具有回收托管资源的功能，从而保证资源的正常释放，只不过由垃圾回收器回收会导致非托管资源的未及时释放的浪费。

在.NET中应该尽可能的少用析构函数释放资源。在没有析构函数的对象在垃圾处理器一次处理中从内存删除，但有析构函数的对象，需要两次，第一次调用析构函数，第二次删除对象。而且在析构函数中包含大量的释放资源代码，会降低垃圾回收器的工作效率，影响性能。所以对于包含非托管资源的对象，最好及时的调用Dispose()方法来回收资源，而不是依赖垃圾回收器。

上面就是.NET中对包含非托管资源的类的资源释放机制，只要按照上面要求的步骤编写代码，类就属于资源安全的类。

下面用一个例子来总结一下.NET非托管资源回收机制：

      Public class BaseResource:IDisposable
         {
                  PrivateIntPtr handle; // 句柄，属于非托管资源
                  PrivateComponet comp; // 组件，托管资源
                  Privateboo isDisposed = false; // 是否已释放资源的标志
        
                  PublicBaseResource
                  {
                  }
        
                  //实现接口方法
                  //由类的使用者，在外部显示调用，释放类资源
                  Publicvoid Dispose()
                  {
                            Dispose(true);// 释放托管和非托管资源
                           
                            //将对象从垃圾回收器链表中移除，
                            // 从而在垃圾回收器工作时，只释放托管资源，而不执行此对象的析构函数
                            GC.SuppressFinalize(this);
                  }
        
                  //由垃圾回收器调用，释放非托管资源
                  ~BaseResource()
                  {
                            Dispose(false);// 释放非托管资源
                  }
        
                  //参数为true表示释放所有资源，只能由使用者调用
                  //参数为false表示释放非托管资源，只能由垃圾回收器自动调用
                  //如果子类有自己的非托管资源，可以重载这个函数，添加自己的非托管资源的释放
                  //但是要记住，重载此函数必须保证调用基类的版本，以保证基类的资源正常释放
                  Protectedvirtual void Dispose(bool disposing)
                  {
                            If(!this.disposed)// 如果资源未释放 这个判断主要用了防止对象被多次释放
                            {
                                     If(disposing)
                                     {
                                              Comp.Dispose();// 释放托管资源
                                     }
                           
                                     closeHandle(handle);// 释放非托管资源
                                     handle= IntPtr.Zero;
                            }
                            this.disposed= true; // 标识此对象已释放
                  }
         }

析构函数只能由垃圾回收器调用。

Despose()方法只能由类的使用者调用。

在C#中，凡是继承了IDisposable接口的类，都可以使用using语句，从而在超出作用域后，让系统自动调用Dispose()方法。 一个资源安全的类，都实现了IDisposable接口和析构函数。提供手动释放资源和系统自动释放资源的双保险。