通过阅读Microsoft文档,我知道IDisposable接口的“主要”用途是清理非托管资源。

对我来说,“非托管”意味着数据库连接、套接字、窗口句柄等。但是,我看到过一些代码,其中使用Dispose()方法来释放托管资源,这对我来说似乎是多余的,因为垃圾收集器应该为你负责。

例如:

public class MyCollection : IDisposable
{
    private List<String> _theList = new List<String>();
    private Dictionary<String, Point> _theDict = new Dictionary<String, Point>();

    // Die, clear it up! (free unmanaged resources)
    public void Dispose()
    {
        _theList.clear();
        _theDict.clear();
        _theList = null;
        _theDict = null;
    }
}

我的问题是,这是否会使MyCollection使用的垃圾收集器释放内存比正常情况更快?


编辑:到目前为止,人们已经发布了一些使用IDisposable清理非托管资源(如数据库连接和位图)的好例子。但假设上述代码中的_theList包含一百万个字符串,并且您希望现在释放内存,而不是等待垃圾收集器。上面的代码能做到这一点吗?


当前回答

IDisposable通常用于利用using语句,并利用一种简单的方法对托管对象进行确定性清理。

public class LoggingContext : IDisposable {
    public Finicky(string name) {
        Log.Write("Entering Log Context {0}", name);
        Log.Indent();
    }
    public void Dispose() {
        Log.Outdent();
    }

    public static void Main() {
        Log.Write("Some initial stuff.");
        try {
            using(new LoggingContext()) {
                Log.Write("Some stuff inside the context.");
                throw new Exception();
            }
        } catch {
            Log.Write("Man, that was a heavy exception caught from inside a child logging context!");
        } finally {
            Log.Write("Some final stuff.");
        }
    }
}

其他回答

Dispose模式的目的是提供一种清理托管和非托管资源的机制,何时发生取决于Dispose方法的调用方式。在您的示例中,Dispose的使用实际上并没有执行任何与Dispose相关的操作,因为清除列表对正在处理的集合没有影响。同样,将变量设置为null的调用对GC也没有影响。

关于如何实现Dispose模式的更多详细信息,您可以查看本文,但基本上如下所示:

public class SimpleCleanup : IDisposable
{
    // some fields that require cleanup
    private SafeHandle handle;
    private bool disposed = false; // to detect redundant calls

    public SimpleCleanup()
    {
        this.handle = /*...*/;
    }

    protected virtual void Dispose(bool disposing)
    {
        if (!disposed)
        {
            if (disposing)
            {
                // Dispose managed resources.
                if (handle != null)
                {
                    handle.Dispose();
                }
            }

            // Dispose unmanaged managed resources.

            disposed = true;
        }
    }

    public void Dispose()
    {
        Dispose(true);
        GC.SuppressFinalize(this);
    }
}

这里最重要的方法是Dispose(bool),它实际上在两种不同的情况下运行:

dispositing==true:用户代码直接或间接调用了该方法。可以释放托管和非托管资源。dispositing==false:该方法已由运行时从终结器内部调用,不应引用其他对象。只能释放非托管资源。

简单地让GC负责清理的问题是,你无法真正控制GC何时运行一个收集周期(你可以调用GC.Collect(),但你真的不应该这样做),所以资源可能会比需要的时间更长。记住,调用Dispose()实际上不会导致收集循环,也不会以任何方式导致GC收集/释放对象;它只是提供了更明确地清理所用资源的方法,并告诉GC该清理已经执行。

IDisposable和dispose模式的重点不是立即释放内存。对Dispose的调用实际上只有在处理dispositing==false场景和处理非托管资源时才有机会立即释放内存。对于托管代码,在GC运行一个收集循环之前,内存实际上不会被回收,这是您无法控制的(除了调用GC.Collect()之外,我已经提到过这不是一个好主意)。

由于.NET中的字符串不使用任何未更改的资源,也不实现IDisposable,因此您的方案并不真正有效,因此无法强制“清理”它们

是的,这段代码完全是多余和不必要的,它不会让垃圾回收器做任何它不会做的事情(即,一旦MyCollection的实例超出范围),尤其是.Clear()调用。

对编辑的回答:有点。如果我这样做:

public void WasteMemory()
{
    var instance = new MyCollection(); // this one has no Dispose() method
    instance.FillItWithAMillionStrings();
}

// 1 million strings are in memory, but marked for reclamation by the GC

在内存管理方面,它的功能与此相同:

public void WasteMemory()
{
    var instance = new MyCollection(); // this one has your Dispose()
    instance.FillItWithAMillionStrings();
    instance.Dispose();
}

// 1 million strings are in memory, but marked for reclamation by the GC

如果您真的真的需要立即释放内存,请调用GC.Collect()。内存将在需要时释放。

在您发布的示例中,它仍然没有“立即释放内存”。所有内存都是垃圾收集的,但它可能允许在早期版本中收集内存。你必须运行一些测试才能确定。


框架设计指南是指南,而不是规则。它们告诉你界面主要用于什么,何时使用,如何使用,以及何时不使用。

我曾经读过一段代码,它是一个利用IDisposable失败时的简单RollBack()。下面的MiniTx类将检查Dispose()上的一个标志,如果Commit调用从未发生,它将调用回滚。它添加了一层间接层,使调用代码更易于理解和维护。结果如下:

using( MiniTx tx = new MiniTx() )
{
    // code that might not work.

    tx.Commit();
} 

我也看到计时/日志代码做了同样的事情。在这种情况下,Dispose()方法停止计时器并记录块已退出。

using( LogTimer log = new LogTimer("MyCategory", "Some message") )
{
    // code to time...
}

因此,这里有几个具体的示例,它们不执行任何非托管资源清理,但成功地使用IDisposable创建了更干净的代码。

在对对象调用Dispose后,不应再调用该对象的方法(尽管对象应允许进一步调用Dispose)。因此,问题中的例子是愚蠢的。如果调用Dispose,则可以丢弃对象本身。因此,用户只需丢弃对整个对象的所有引用(将其设置为null),其内部的所有相关对象将自动被清理。

关于托管/非托管的一般性问题以及其他答案中的讨论,我认为对这个问题的任何回答都必须从非托管资源的定义开始。

归根结底,你可以调用一个函数来让系统进入一种状态,而你可以调用另一个函数来使它恢复到那种状态。现在,在典型示例中,第一个可能是返回文件句柄的函数,第二个可能是对CloseHandle的调用。

但是-这是关键-它们可以是任何匹配的函数对。一个建立一个国家,另一个摧毁它。如果状态已构建但尚未拆除,则资源的实例存在。您必须安排在正确的时间进行拆卸-资源不由CLR管理。唯一自动管理的资源类型是内存。有两种:GC和堆栈。值类型由堆栈管理(或通过在引用类型内搭便车),引用类型由GC管理。

这些函数可能会导致可以自由交错的状态变化,或者可能需要完美嵌套。状态更改可能是线程安全的,也可能不是。

看看Justice问题中的例子。对日志文件缩进的更改必须完全嵌套,否则会出错。此外,它们也不太可能是线程安全的。

可以搭上垃圾收集器的便车来清理未管理的资源。但前提是状态更改函数是线程安全的,并且两个状态的生存期可以以任何方式重叠。因此,正义的资源示例不能有终结器!这对任何人都没有帮助。

对于这些类型的资源,您可以只实现IDisposable,而不需要终结器。终结器是绝对可选的-它必须是。这在很多书中都被掩盖了,甚至没有提到。

然后,您必须使用using语句来确保调用Dispose。这本质上就像在堆栈上搭车一样(因为终结器是在GC上,而使用是在堆栈上)。

缺少的部分是您必须手动编写Dispose,并将其调用到字段和基类中。C++/CLI程序员不必这样做。在大多数情况下,编译器会为它们编写代码。

还有一种选择,我更喜欢嵌套完美且不线程安全的状态(除了其他之外,避免IDisposable避免了与无法抗拒为每个实现IDisposale的类添加终结器的人发生争论的问题)。

不用编写类,而是编写函数。该函数接受要回调的委托:

public static void Indented(this Log log, Action action)
{
    log.Indent();
    try
    {
        action();
    }
    finally
    {
        log.Outdent();
    }
}

然后一个简单的例子是:

Log.Write("Message at the top");
Log.Indented(() =>
{
    Log.Write("And this is indented");

    Log.Indented(() =>
    {
        Log.Write("This is even more indented");
    });
});
Log.Write("Back at the outermost level again");

传入的lambda作为一个代码块,因此就像您创建自己的控制结构以实现与使用相同的目的,只是您不再有调用方滥用它的危险。它们不可能不清理资源。

如果资源的生存期可能重叠,那么这种技术就不太有用了,因为这样你就可以构建资源A,然后构建资源B,然后杀死资源A,再杀死资源B。但是,您需要使用IDisposable(但仍然没有终结器,除非您实现了线程安全,这不是免费的)。

在示例代码中,Dispose()操作执行的某些操作可能会产生由于MyCollection对象的正常GC而不会发生的效果。

如果_theList或_theDict引用的对象被其他对象引用,那么List<>或Dictionary<>对象将不会被收集,而是突然没有内容。如果没有像示例中那样的Dispose()操作,那么这些集合仍将包含其内容。

当然,如果是这种情况,我会称之为一个坏的设计——我只是指出(我想是迂腐的)Dispose()操作可能不是完全冗余的,这取决于List<>或Dictionary<>是否有其他未在片段中显示的用途。