一、IDisposable：顯式釋放資源的契約

1. 為什么要使用IDisposable

先看一個(gè)問題：C# 會(huì)自動(dòng)清理垃圾，為什么還需要手動(dòng)釋放？
C# 的內(nèi)存（比如你 new 出來的對(duì)象）確實(shí)由垃圾回收器（GC）自動(dòng)管理，你不用管。但是程序里還有一些不屬于內(nèi)存的東西，比如：

• 文件（你打開了一個(gè)文件，就占用了操作系統(tǒng)的文件句柄）
• 數(shù)據(jù)庫連接（你連上了數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器那邊有資源）
• 網(wǎng)絡(luò)端口（你發(fā) HTTP 請(qǐng)求，系統(tǒng)開了端口）
• 繪圖畫筆（你畫圖時(shí)用的 GDI 對(duì)象）

這些東西，GC 不認(rèn)識(shí)，也不會(huì)幫你去關(guān)。如果你不主動(dòng)釋放，它們會(huì)一直存在，導(dǎo)致：

• 文件被你的程序一直占著，別人打不開
• 數(shù)據(jù)庫連接數(shù)爆滿，新用戶連不上
• 程序越跑越慢，最后崩潰

所以，C# 給了你一個(gè)約定：如果你用了這種特殊資源，你用完必須親自歸還。
這個(gè)約定就是 IDisposable。

2. IDisposable 就像一張“歸還資源的標(biāo)簽”

C# 源碼里面的IDisposable 是一個(gè)接口，里面只有一句話：

void Dispose();

任何類（比如 FileStream、SqlConnection）只要實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口，就等于貼了個(gè)標(biāo)簽：“我占用了特殊資源，用完請(qǐng)調(diào)用我的 Dispose() 方法歸還”。

FileStream fs = new FileStream("a.txt", FileMode.Open);
// ... 使用文件
fs.Dispose();   // 歸還文件

但是這樣寫有個(gè)隱患：如果中間代碼拋出異常，Dispose() 可能永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行，資源照樣泄露。你還得寫 try-finally：

FileStream fs = null;
try{
    fs = new FileStream("a.txt", FileMode.Open);// 使用文件
}finally{
    if (fs != null) fs.Dispose();
}

太麻煩，而且容易忘。于是 C# 提供了一個(gè)語法糖using 。

3. 什么時(shí)候自己實(shí)現(xiàn) IDisposable

如果你的類里面包含了需要釋放的東西，那么你的類也應(yīng)該實(shí)現(xiàn) IDisposable。

class Logger : IDisposable{
    private FileStream logFile;  // 這個(gè)需要釋放！
    public Logger(string path){
        logFile = new FileStream(path, FileMode.Append);
    }
    public void Write(string msg) {
        // 寫日志
    }
    public void Dispose(){
        logFile?.Dispose();   // 釋放掉內(nèi)部的資源
    }
}

然后別人用你的 Logger 時(shí)：

using (var logger = new Logger("app.log")){
    logger.Write("程序啟動(dòng)");
}
// 自動(dòng)釋放文件

原則： 如果你的類里有任何 IDisposable 類型的成員（比如 FileStream、SqlConnection），你就應(yīng)該實(shí)現(xiàn) IDisposable，并在 Dispose() 里調(diào)用它們的 Dispose()。

二、using 語句：優(yōu)雅且安全的自動(dòng)釋放

1. using 就是幫你自動(dòng)寫 try-finally 的偷懶工具

using 語句的作用： 出了這個(gè)大括號(hào)，自動(dòng)調(diào)用 Dispose()，不管有沒有異常。

基本用法：

using (FileStream fs = new FileStream("a.txt", FileMode.Open)){
    // 使用 fs 讀文件
}
// 到這里，自動(dòng) fs.Dispose()

-----------------------------------------
//而上面的using基本用法和下面這段代碼實(shí)現(xiàn)是一樣的
FileStream fs = new FileStream("a.txt", FileMode.Open);
try{
    // 使用 fs
}finally{
    if (fs != null) fs.Dispose();
}

所以 using 的本質(zhì) = 自動(dòng) + 安全的資源歸還

2. 如果用 using 包多個(gè)資源

等價(jià)于嵌套的 try-finally，保證兩個(gè)都被釋放。

using (FileStream input = File.OpenRead("1.txt"))
using (FileStream output = File.OpenWrite("2.txt"))
{
    // 復(fù)制文件內(nèi)容
}
// 先自動(dòng)釋放 output，再釋放 input

3. C# 8 之后更簡(jiǎn)單的寫法：using 聲明

using var fs = new FileStream("a.txt", FileMode.Open);
// 使用 fs
// 方法結(jié)束時(shí)會(huì)自動(dòng) Dispose()

效果： fs 的生命周期持續(xù)到方法結(jié)束，而不是大括號(hào)結(jié)束。適合那些“在整個(gè)方法里都要用，最后一起釋放”的場(chǎng)景。

void ReadFile(){
    using var fs = new FileStream("a.txt", FileMode.Open);
    // 在這里使用 fs
    // 方法是這里結(jié)束，fs 自動(dòng)釋放
}

4. 延遲釋放與手動(dòng)控制生命周期

有些場(chǎng)景你不想在代碼塊結(jié)束立刻釋放，比如把對(duì)象返回給調(diào)用方使用。這時(shí)就不能在方法內(nèi) using。而在創(chuàng)建資源的責(zé)任交給調(diào)用方，調(diào)用方負(fù)責(zé) using。

// 不負(fù)責(zé)釋放
public Stream GetStream(){
    return new FileStream("data.bin", FileMode.Open);
}
// 調(diào)用方：
using (var stream = GetStream()){
    // 調(diào)用方負(fù)責(zé)釋放
}

四、Dispose 模式

如果你寫一個(gè)類，內(nèi)部只包含托管資源（例如另一個(gè) IDisposable 對(duì)象），只需要：

public class MyClass : IDisposable{
    private SqlConnection conn;
    public void Dispose() => conn?.Dispose();
}

這完全正確，對(duì)于大多數(shù)日常業(yè)務(wù)代碼已經(jīng)足夠。但是，當(dāng)你面對(duì)以下情況時(shí)，簡(jiǎn)單的 Dispose 就不夠了：

1. 類直接持有非托管資源（比如通過 IntPtr 獲得的文件句柄、GDI 對(duì)象、原生內(nèi)存）
2. 類可能被繼承，派生類也可能有自己的資源需要釋放
3. 用戶可能忘記調(diào)用 Dispose，導(dǎo)致非托管資源泄漏
   為了同時(shí)解決這三個(gè)問題，.NET 設(shè)計(jì)了一個(gè)經(jīng)典的 Dispose 模式（也叫“可釋放模式”），它包含：

• Dispose() 公共方法
• protected virtual void Dispose(bool disposing) 方法
• 終結(jié)器（析構(gòu)函數(shù)）
• GC.SuppressFinalize(this)

Dispose 模式 其實(shí)在實(shí)際開發(fā)并不常見，這里詳情就懶得寫了
Dispose 模式 = 一個(gè) Dispose() 方法 + 一個(gè)受保護(hù)的 Dispose(bool) 虛方法 + 一個(gè)終結(jié)器（僅當(dāng)有非托管資源時(shí)）。

到此這篇關(guān)于C# IDisposable 和 using的使用小結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C# IDisposable 和 using內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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