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正确实现 IDisposable——这个说得很明白

2014年02月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2432字 ⁄ 字号 评论关闭
 .NET中用于释放对象资源的接口是IDisposable,但是这个接口的实现还是比较有讲究的,此外还有Finalize和Close两个函数。

public class Foo: IDisposable
{
public void Dispose()
{
Dispose(true);
GC.SuppressFinalize(this);
}

protected virtual void Dispose(bool disposing)
{
if (!m_disposed)
{
if (disposing)
{
// Release managed resources
}

// Release unmanaged resources

m_disposed = true;
}
}

~Foo()
{
Dispose(false);
}

private bool m_disposed;
}

在.NET的对象中实际上有两个用于释放资源的函数:Dispose和Finalize。Finalize的目的是用于释放非托管的资源,而Dispose是用于释放所有资源,包括托管的和非托管的。

在这个模式中,void Dispose(bool disposing)函数通过一个disposing参数来区别当前是否是被Dispose()调用。如果是被Dispose()调用,那么需要同时释放托管和非托管的资源。如果是被~Foo()(也就是C#的Finalize())调用了,那么只需要释放非托管的资源即可。

这是因为,Dispose()函数是被其它代码显式调用并要求释放资源的,而Finalize是被GC调用的。在GC调用的时候Foo所引用的其它托管对象可能还不需要被销毁,并且即使要销毁,也会由GC来调用。因此在Finalize中只需要释放非托管资源即可。另外一方面,由于在Dispose()中已经释放了托管和非托管的资源,因此在对象被GC回收时再次调用Finalize是没有必要的,所以在Dispose()中调用GC.SuppressFinalize(this)避免重复调用Finalize。

-------这段话说得很明白

然而,即使重复调用Finalize和Dispose也是不存在问题的,因为有变量m_disposed的存在,资源只会被释放一次,多余的调用会被忽略过去。

因此,上面的模式保证了:

1、 Finalize只释放非托管资源;

2、 Dispose释放托管和非托管资源;

3、 重复调用Finalize和Dispose是没有问题的;

4、 Finalize和Dispose共享相同的资源释放策略,因此他们之间也是没有冲突的。

在C#中,这个模式需要显式地实现,其中C#的~Foo()函数代表了Finalize()。而在C++/CLI中,这个模式是自动实现的,C++的类析构函数则是不一样的。

按照C++语义,析构函数在超出作用域,或者delete的时候被调用。在Managed C++(即.NET 1.1中的托管C++)中,析构函数相当于CLR中的Finalize()方法,在垃圾收集的时候由GC调用,因此,调用的时机是不明确的。在.NET 2.0的C++/CLI中,析构函数的语义被修改为等价与Dispose()方法,这就隐含了两件事情:

1、 所有的C++/CLI中的CLR类都实现了接口IDisposable,因此在C#中可以用using关键字来访问这个类的实例。

2、 析构函数不再等价于Finalize()了。

对于第一点,这是一件好事,我认为在语义上Dispose()更加接近于C++析构函数。对于第二点,Microsoft进行了一次扩展,做法是引入了“!”函数,如下所示:

1 public ref class Foo
2 {
3 public:
4 Foo();
5 ~Foo(); // destructor
6 !Foo(); // finalizer
7 };
8

“!”函数(我实在不知道应该怎么称呼它)取代原来Managed C++中的Finalize()被GC调用。MSDN建议,为了减少代码的重复,可以写这样的代码:

1 ~Foo()
2 {
3 //释放托管的资源
4 this->!Foo();
5 }
6
7 !Foo()
8 {
9 //释放非托管的资源
10 }
11

对于上面这个类,实际上C++/CLI生成对应的C#代码是这样的:

1 public class Foo
2 {
3 private void !Foo()
4 {
5 // 释放非托管的资源
6 }
7
8 private void ~Foo()
9 {
10 // 释放托管的资源
11 !Foo();
12 }
13
14 public Foo()
15 {
16 }
17
18 public void Dispose()
19 {
20 Dispose(true);
21 GC.SuppressFinalize(this);
22 }
23
24 protected virtual void Dispose(bool disposing)
25 {
26 if (disposing)
27 {
28 ~Foo();
29 }
30 else
31 {
32 try
33 {
34 !Foo();
35 }
36 finally
37 {
38 base.Finalize();
39 }
40 }
41 }
42
43 protected void Finalize()
44 {
45 Dispose(false);
46 }
47 }
48

由于~Foo()和!Foo()不会被重复调用(至少MS这样认为),因此在这段代码中没有和前面m_disposed相同的变量,但是基本的结构是一样的。

并且,可以看到实际上并不是~Foo()和!Foo()就是Dispose和Finalize,而是C++/CLI编译器生成了两个Dispose和Finalize函数,并在合适的时候调用它们。C++/CLI其实已经做了很多工作,但是唯一的一个问题就是依赖于用户在~Foo()中调用!Foo()。

关于资源释放,最后一点需要提的是Close函数。在语义上它和Dispose很类似,按照MSDN的说法,提供这个函数是为了让用户感觉舒服一点,因为对于某些对象,例如文件,用户更加习惯调用Close()。

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