弱引用

　　當一個根指向一個對象時，該對象不可能被垃圾收集器收集，在這種情況下，通常說存在一個該對象的強引用（strong reference）。垃圾收集器還支持弱引用（weak reference）的概念。弱引用允許垃圾收集器收集對象，同時也允許應用程序訪問該對象，結果取決于時間。

　　如果對象的弱引用存在，那么在垃圾收集執行后，該對象的內存將被執行清理。另一方面，要訪問一個弱引用對象，應用程序必須獲取該對象的一個強引用。如果應用程序在對象被執行之前得到了它的強引用，那么垃圾收集器將不再對該對象執行垃圾收集，因為這時存在一個該對象的強引用。

　　下面代碼展示了弱引用的使用

class?Program
{
static?void?Main(?string?[] args)
{
SomeWeakReferenceMethod();
SomeStrongtReferenceMethod();
}

static?void?SomeWeakReferenceMethod()
{
//?創建一個強引用對象
SomeClass o?=?new?SomeClass();

WeakReference wr?=?new?WeakReference(o);

o?=?null?;?//?移除對象的強引用

o?=?wr.Target?as?SomeClass;

if?(o?==?null?)
{
//?出現過垃圾回收，對象的內存已經被回收
Console.WriteLine(?"?已經被回收?"?);
}
else
{
//?未出現垃圾回收
Console.WriteLine(?"?沒有被回收?"?+?o.X.ToString());
}

}
static?void?SomeStrongtReferenceMethod()
{
//?創建一個強引用對象
SomeClass o?=?new?SomeClass();
o?=?null?;?//?移除對象的強引用
try
{
Console.WriteLine(o.X);
}
catch
{
Console.WriteLine(?"?error?"?);
}
}


}

public?class?SomeClass
{
private?int?x;

public?int?X
{
get
{
return?this?.x;
}
}

public?SomeClass()
{
x?=?5?;
}
}

個人感覺弱引用機制有點像緩存，將一些操作起來比較費時（比如便利系統的硬盤）的東西第一次獲取之后暫時放入緩存中，并且將其引用置為null來減少應用程序的壓力，但是放置在緩存中可以再次使用（減少讀取時的壓力），至于是否能夠再次使用成功要看垃圾收集器。如果執行過垃圾收集，弱引用的對象將會被回收掉當然就無法再次使用了。

　　System.WeakReference有兩個公用構造器：

• public WeakReference(object target);
• ?public WeakReference(object target, bool trackResurrection);

　　target表示要追蹤的對象(上例中為SomeClass)，　trackResurrection表示是否要追蹤對象的復蘇，換句話說就是對象在執行Finalize方法后，是否還要追蹤該對象（對象執行Finlize后對象復蘇了）　。

　　將不追蹤對象復蘇的WeakReference稱為短弱引用（short weak reference），而將追蹤對象復蘇的稱為長弱引用（long weak reference）。如果一個對象沒有Finalize方法，長短弱引用是一樣的，最好不要使用長弱引用，因為長弱引用在一個對象被執行終止后允許該對象復蘇，將會導致對象的狀態不可預知。

　　一旦創建了對象的弱引用，通常將該對象的強引用設置為null，為了再次使用該對象，需要將弱引用轉換為一個強引用，通過WeakReference的Target屬性來完成的。如果target為null，那么對象已經被執行了垃圾收集，否則將會得到該對象的強引用。這時對象將不會被垃圾收集器收集了。

弱引用的內部機理

　　需要再次探究托管堆。托管堆中包含了兩個內部數據結構來管理弱引用。即短弱引用表和長弱引用表。這兩個表包含著一些指針，他們引用著托管堆對象。

　　當創建一個WeakReference對象時，它會在兩個弱引用表中選擇一個（長短弱引用相應對應），并在其中尋找一個空白插槽。該插槽的值將被設為我們希望追蹤對象的地址---也就是new WeakReference構造的那個對象的地址，弱引用表將不會認為是應用程序的根，否則垃圾收集器將不能收集它們中的指針引用的對象。

　　垃圾收集器運行時發生的一系列事情：

• 垃圾收集器構造一個可達對象的圖（.net框架讀書筆記---CLR內存管理\垃圾收集（一））；
• 垃圾收集器掃描短弱引用表，如果表中的對象不是前面可達對象圖的一部分（對象已經不是根，在上面的例子中o已經被置為null了），那么表示該對象是一個不可達的對象，將短弱引用表中對應插槽的值將被設置為null（Target為null了）；
• 垃圾收集器掃描終止化鏈表（.net框架讀書筆記---CLR內存管理\垃圾收集（二））。如果該鏈表中指針引用的對象不是可達對象圖的一部分，那么該對象將是不可達對象，它將被從終止化鏈表轉移到終止化可達隊列上。這時對象由成為可達對象圖的一部分了。
• 垃圾收集器掃描長弱引用表，如果表中的對象不是前面可達對象圖的一部分（該圖現在已經包括終止化可達隊列中引用的對象了），那么表示該對象是一個不可達的對象，將長弱引用表中對應插槽的值將被設置為null（Target為null了）；
• 垃圾收集器壓縮內存，填充不可達對象空出的位置。

　　繼續分析代碼

if?(o?==?null?)
{
//?出現過垃圾回收，對象的內存已經被回收
Console.WriteLine(?"?已經被回收?"?);
}
else
{
//?未出現垃圾回收
Console.WriteLine(?"?沒有被回收?"?+?o.X.ToString());
}

因為在此之前o已經被置為null了，所以它已經是一個不可達對象，如果執行垃圾收集器，o自然不在可達對象圖中，那么垃圾收集器將會將短弱引用表中插槽對應的值設為null，這樣Target將返回null，上面代碼自然會執行if里面的代碼。如果垃圾收集器還沒有執行，雖然o已經為null，但是短弱引用插槽依然保存著對象的引用，那么Target將會返回對象的引用，使對象繼續可達，可以使用，當然上面代碼就會執行else里面的代碼。

　　短弱引用并不追蹤對象的復蘇。只要垃圾收集器判斷對象成為不可達的對象，它就會把短弱引用表中對應的指針設置為null。如果對象重寫了Finalize方法，那么這時該方法還沒有被調用，所以對象仍然存在。此時target仍然返回null，雖然這時對象已經進入終止化可達隊列，對象仍然存在。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【转】.net框架读书笔记---CLR内存管理\垃圾收集（四）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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