Здесь, мы намерений создали очень большой массив объектов с целью тестирования. Как следует из вывода, показанного на рис. 5.6, хотя метод Main делает всего один явный запрос на сборку мусора, среда CLR выполняет целый ряд операций сборки мусора в фоновом режиме.

Рис. 5.6. Взаимодействие со сборщиком мусора CLR через System.GC

К этому моменту, я надеюсь, вы уяснили себе некоторые детали, касающиеся цикла существования объектов. Остаток этой главы мы посвятим дальнейшему изучению процесса сборки мусора, выяснив, как можно строить объекты, предусматривающие финализацию, и объекты, предусматривающие освобождение ресурсов. Следует заметить, что обсуждающийся ниже подход может быть полезен только при построении управляемых классов с поддержкой внутренних неуправляемых ресурсов.

Исходный код. Проект SimpleGC размещён в подкаталоге, соответствующем главе 5.

В главе 3 говорилось о том, что главный базовый класс .NET, System.Object, определяет виртуальный метод с именем Finalize (метод деструктора). Реализация этого метода, заданная по умолчанию, не делает ничего.

Переопределяя Finalize в своем пользовательском классе, вы создаете программную логику "уборки", необходимую для вашего типа. Поскольку этот член определяется, как protected, непосредственно вызвать метод Finalized объекта будет невозможно, Метод Finalize объекта вызывается сборщиком мусора перед удалением объекта из памяти (если, конечно, этот метод объектом поддерживается).

Ясно, что обращение к Finalize происходит и в процессе "естественной" сборки мусора, и в случае программной активизации сборки мусора с помощью GC.Collect. Кроме того, метод деструктора типа будет автоматически вызван тогда, когда выгружается из памяти домен приложения, содержащий выполняемое приложение. Вы, возможно, знаете, что домены приложений используются для размещения выполняемого компоновочного блока и необходимых для него внешних библиотек программного кода. Если вы еще не знакомы с этим понятием .NET, то всю необходимую информацию вам предоставит глава 13. Здесь главное то, что при выгрузке из памяти домена приложения среда CLR автоматически вызывает деструкторы для каждого из предусматривающих финализацию объектов, созданных в процессе выполнения программы.

Теперь, независимо от того, что может говорить вам интуиция разработчика, следует подчеркнуть, что большинству классов в C# не требуется никакой явной "уборки". Причина проста: если ваши типы используют другие управляемые объекты, то все, в конечном счете, будет обработано сборщиком мусора. Создавать класс, который должен заниматься "уборкой", вам придется только тогда, когда этот класс будет использовать неуправляемые ресурсы (например, прямой доступ к дескрипторам файлов ОС, неуправляемым базам данных или другим неуправляемым ресурсам). Вы, наверное, знаете, что неуправляемые ресурсы создаются в результате прямого вызова API операционной системы с помощью PInvoke (Platform Invocation – обращение к платформе) или с помощью некоторых довольно сложных сценариев взаимодействия COM. С учетом этого возникает следующее правило сборки мусора.

• Правило. Необходимость переопределения Finalize может возникать только тогда, когда класс C# использует неуправляемые ресурсы посредством PInvoke или при решении сложных задач взаимодействия с COM-объектами (обычно с применением типа System.Runtime.InteropServices.Marshal).

Замечание. В главе 3 уже отмечалось, что не допускается переопредешть Finalize с типами структуры. Теперь это совершенно ясно, поскольку структуры являются типами, характеризуемыми значениями, и они не размещаются в динамической памяти.

В тех редких случаях, когда воздается C#-класс, использующий неуправляемые ресурсы, нужно гарантировать, что соответствующая память будет обрабатываться прогнозируемым образом. Предположим, что вы создали класс MyResourceWrapper, использующий неуправляемый ресурс (каким бы этот ресурс ни был), и вы хотите переопределить Finalize. Немного странно, но в C# вы не можете для этого использовать ключевое слово override.

Чтобы в пользовательском типе класса переопределить метод Finalize, вы должны использовать в C# другой синтаксис деструктора, напоминающий синтаксис деструктора в C++. Причина в том, что при обработке деструктора компилятором C# в метод Finalize автоматически добавляются необходимые элементы инфраструктуры (что будет продемонстрировано чуть позже).

Вот пример пользовательского деструктора для MyResourceWrapper, который при вызове генерирует системный сигнал. Ясно, что это сделано исключительно для примера. Настоящий деструктор должен только освобождать неуправляемые ресурсы, а не взаимодействовать с членами других управляемых o6ъeктов, поскольку вы не можете гарантировать, что эти объекты будут существовать в тот момент, когда сборщик мусора вызовет ваш метод Finalize.