其實在C#開發中，大部分資源都可以通過.NET垃圾回收機制進行回收，只用當我們使用非託管資源（原始的作業系統檔案控制代碼，原始的非託管資料庫連線，非託管記憶體等等）的時候，我們才需要實現自己的資源清理程式碼。

.NET提供了兩種釋放非託管資源的方式，型別自己的Finalize方法和IDisposable介面的Dispose方法。

下面就來看看這兩個跟垃圾回收相關的方法。

Finalize方法

在.NET的基類System.Object中，定義了名為Finalize()的虛方法，這個方法預設什麼都不做。

我們可以為自定義的型別重寫Finalize方法，在該方法中加入必要的非託管資源清理邏輯。當要從記憶體中刪除這個型別的物件時，垃圾回收器會呼叫物件的Finalize方法。所以，無論.NET進行一次自發的垃圾回收，還是我們通過GC.Collect()進行強制垃圾回收，Finalize方法總是會被呼叫。另外，當承載應用程式的AppDomain從記憶體中移除時，同樣會呼叫Finalize方法。

重寫Finalize方法

假設我們現在有一個使用非託管資源的型別，那麼我們就需要重寫Finalize方法來進行非託管資源的清理，但是當通過下面的方式重寫Finalize方法的時候，我們會得到一個編譯錯誤。

C#

class MyResourceWrapper { protected override void Finalize() { } }

其實，當我們想要重寫Finalize方法時，C#為我們提供了（類似C++）解構函式語法（C#終結器）來重寫該方法。C#終結器和建構函式語法類似，方法名稱都和型別名稱一樣；不同的是，終結器具有~字首，並且不能使用訪問修飾符，不接受引數，也不能過載，所以一個類只能有一個終結器。

C#

class MyResourceWrapper { ~MyResourceWrapper() { Console.WriteLine("release unmanaged resources"); Console.Beep(); } }

之所以C#只支援這種方式進行Finalize方法的重寫，是因為C#編譯器會為Finalize方法隱式地加入一些必需的基礎程式碼。下面就是我們通過ILSpy檢視到了IL程式碼，Finalize方法作用域內的程式碼被放在了一個try塊中，然後不管在try塊中是否遇到異常，finally塊保證了Finalize方法總是能夠被執行。

.method family hidebysig virtual instance void Finalize () cil managed { // Method begins at RVA 0x2050 // Code size 31 (0x1f) .maxstack 1 .try { IL_0000: nop IL_0001: ldstr "release unmanaged resources" IL_0006: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) IL_000b: nop IL_000c: call void [mscorlib]System.Console::Beep() IL_0011: nop IL_0012: nop IL_0013: leave.s IL_001d } // end .try finally { IL_0015: ldarg.0 IL_0016: call instance void [mscorlib]System.Object::Finalize() IL_001b: nop IL_001c: endfinally } // end handler IL_001d: nop IL_001e: ret } // end of method MyResourceWrapper::Finalize

當我們執行下面程式碼時，我們就可以聽到系統蜂鳴聲，像我們前面介紹的一樣AppDomain被移除記憶體，型別終結器將被呼叫。

C#

static void Main(string[] args) { MyResourceWrapper mr = new MyResourceWrapper(); }

Finalize的工作機制

Finalize的工作機制還是比較複雜的，這裡只是簡單的介紹，更多的原理大家可以自己網上查查。

當在託管堆上分配物件空間時，執行庫會自動確定該物件是否提供一個自定義的Finalize方法。如果是這樣，物件被標記為可終結的，同時一個指向這個物件的指標被儲存在名為終結佇列的內部佇列中。終結佇列是一個由垃圾回收器維護的表，它指向每一個在從堆上刪除之前必須終結的物件。

當垃圾回收器確定到了從記憶體中釋放一個物件的時間時，它檢查終結佇列上的每一個項，並將物件從堆上覆制到另一個稱作終結可達表（finalization reachable table的託管結構上。此時，下一個垃圾回收時將產生另外一個執行緒，為每一個在可達表中的物件呼叫Finalize方法。因此，為了真正終結一個物件，至少要進行兩次垃圾回收。

從上面可以看到，Finalize方法的呼叫是相當消耗資源的。Finalize方法的作用是保證.NET物件能夠在垃圾回收時清理非託管資源，如果建立了一個不使用非託管資源的型別，實現終結器是沒有任何作用的。所以說，如果沒有特殊的需求應該避免重寫Finalize方法。

IDisposable介面

當垃圾回收生效時，可以利用終結器來釋放非託管資源。然而，很多非託管資源都非常寶貴（如資料庫和檔案控制代碼），所以它們應該儘可能快的被清除，而不能依靠垃圾回收的發生。除了重寫Finalize之外，類還可以實現IDisposable介面，然後在程式碼中主動呼叫Dispose方法來釋放資源。

看一個例子：

C#

class MyResourceWrapper:IDisposable { public void Dispose() { Console.WriteLine("release resources with Dispose"); Console.Beep(); } } class Program { static void Main(string[] args) { MyResourceWrapper mr = new MyResourceWrapper(); mr.Dispose(); } }

同樣，當我們顯示的呼叫Dispose方法的時候，可以聽到系統的蜂鳴聲。

注意，通過Dispose進行資源的釋放也是有潛在的風險的，因為Dispose方法需要被程式設計師顯示的呼叫，如果程式碼中漏掉了Dispose的呼叫或者在Dispose呼叫之前產生了異常從而沒有指定Dispose，那麼有些資源可能就一直留在記憶體中了。

所以我們應該使用下面的方式保證Dispose方法可以被呼叫到：

C#

static void Main(string[] args) { MyResourceWrapper mr = new MyResourceWrapper(); try { //do something wiht mr object } finally { mr.Dispose(); } }

但是，每次編寫Dispose的程式碼都使用try塊會覺得很麻煩，還好C#中，我們可以重用using關鍵字來簡化Dispose的呼叫。

重用using關鍵字

在C#中，using語句提供了一個高效的呼叫物件Dispose方法的方式。對於任何IDispose介面的型別，都可以使用using語句，而對於那些沒有實現IDisposable介面的型別，使用using語句會導致一個編譯錯誤。

C#

static void Main(string[] args) { using (MyResourceWrapper mr = new MyResourceWrapper()) { //do something with mr object } }

在using語句塊結束的時候，mr例項的Dispose方法將會被自動呼叫。using語句不僅免除了程式設計師輸入Dispose呼叫的程式碼，它還保證Dispose方法被呼叫，無論using語句塊順利執行結束，還是丟擲一個異常。事實上，C#編譯器為using語句自動添加了try/finally塊。我們可以看看using的IL程式碼：

C#

.try { IL_0007: nop IL_0008: nop IL_0009: leave.s IL_001b } // end .try finally { IL_000b: ldloc.0 IL_000c: ldnull IL_000d: ceq IL_000f: stloc.1 IL_0010: ldloc.1 IL_0011: brtrue.s IL_001a IL_0013: ldloc.0 IL_0014: callvirt instance void [mscorlib]System.IDisposable::Dispose() IL_0019: nop IL_001a: endfinally } // end handler

Dispose和Finalize的結合

從前面的介紹瞭解到，Finalize可以通過垃圾回收進行自動的呼叫，而Dispose需要被程式碼顯示的呼叫，所以，為了保險起見，對於一些非託管資源，還是有必要實現終結器的。也就是說，如果我們忘記了顯示的呼叫Dispose，那麼垃圾回收也會呼叫Finalize，從而保證非託管資源的回收。

其實，MSDN上給我們提供了一種很好的模式來實現IDisposable介面來結合Dispose和Finalize，例如下面的程式碼：

C#

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，void Dispose(bool Disposing)函式通過一個Disposing引數來區別當前是否是被Dispose()呼叫。如果是被Dispose()呼叫，那麼需要同時釋放託管和非託管的資源。如果是被終結器呼叫了，那麼只需要釋放非託管的資源即可。Dispose()函式是被其它程式碼顯式呼叫並要求釋放資源的，而Finalize是被GC呼叫的。

另外，由於在Dispose()中已經釋放了託管和非託管的資源，因此在物件被GC回收時再次呼叫Finalize是沒有必要的，所以在Dispose()中呼叫GC.SuppressFinalize(this)避免重複呼叫Finalize。同樣，因為IsDisposed變數的存在，資源只會被釋放一次，多餘的呼叫會被忽略。

所以這個模式的優點可以總結為：

1. 如果沒有顯示的呼叫Dispose()，未釋放託管和非託管資源，那麼在垃圾回收時，還會執行Finalize()，釋放非託管資源，同時GC會釋放託管資源
2. 如果呼叫了Dispose()，就能及時釋放了託管和非託管資源，那麼該物件被垃圾回收時，就不會執行Finalize()，提高了非託管資源的使用效率並提升了系統性能

總結

本文介紹了.NET垃圾回收中兩個相關的方法：Dispose和Finalize。Finalize的目的是用於釋放非託管的資源，而Dispose是用於釋放所有資源，包括託管的和非託管的。

Dispose需要在程式碼中進行顯示的呼叫，而Finalize則是由垃圾回收自動呼叫，為了更有效的結合Dispose和Finalize，文中還介紹了MSDN中給出的實現IDisposable介面的一個模式。