Garbage Collector

1. .NET Framework & C#
Module 12.2 Garbage Collector

2. В цьому модулі:
 Життєвий цикл об’єктів
 Поняття збирача мусору
 Деструктор і метод Finalize
 Метод Dispose і інтерфейс IDispose
 Клас System.GC
 Поняття поколінь при збиранні мусору
2
Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com

3. Життєвий цикл об’єктів
 Життєвий цикл будь якого об'єкта можна подати так:
◦ виділення пам'яті для типу;
◦ ініціалізація виділеної пам'яті (установка об'єкта в початкове значення,
виклик конструктора);
◦ використання об'єкта в програмі;
◦ руйнація стану об'єкта;
◦ звільнення зайнятої пам'яті.
 Управління життєвим циклом об'єктів являє собою важку задачу і є
постійним джерелом помилок. Тому був розроблений автоматичний
механізм управління пам'яттю – збір сміття.
Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com 3

4. Поняття збирача мусору
 Збір сміття звільняє програміста від необхідності постійно стежити за
використанням і своєчасним звільненням пам'яті.
 Спеціальний код, який здійснює збір сміття називається «збирач сміття» (Garbage
Collector).
 Збирач сміття відстежує і знищує об'єкти, що знаходяться в керованої пам'яті.
 Збирання сміття автоматично запускається в разі, якщо необхідний обсяг пам'яті
більше доступного обсягу вільної пам'яті. Крім того, програма може примусово
запустити збірку сміття за допомогою методу Collect класу System.GC.
Збирання сміття складається з таких кроків:
 Збирач сміття здійснює пошук керованих об'єктів, на які є посилання в
керованому коді.
 Збирач сміття намагається завершити об'єкти, на які немає посилань.
 Збирач сміття звільняє об'єкти, на які немає посилань, і вивільняє виділену їм
пам'ять.
Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com 4

5. Деструктор і метод Finalize
 Збирач сміття вміє автоматично руйнувати прості об'єкти (такі, як
String, Delegate і ін.) І звільняти займану ними пам'ять. Що ж
стосується складних типів, то їх збирач сміття правильно руйнувати не
вміє, і тому необхідно писати спеціальний екземплярний код для
правильного знищення об'єкта.
 Для таких типів C# підтримує спеціальний механізм, званий
фіналізацією об'єктів (finalization). Для виконання цього механізму
об'єкт повинен реалізувати однойменний метод (Finalize), який буде
викликаний збирачем сміття безпосередньо перед його знищенням.
 В C# для визначення завершувача використовується тильда (~) і ім'я
класу.
 Перевантажувати фіналізатор і використовувати в ньому параметри не
можна.
Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com 5

6. Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com 6
Демонстрація

7. Метод Dispose і інтерфейс IDispose
 Метод Finalize () безпосередньо викликати не можна - його викликає
Garbage Collector при руйнуванні об'єкта під час збірки сміття.
 Для явного звільненні ресурсів потрібно реалізувати інтерфейс
IDisposable, який визначає наявність методу Dispose() у своїх
спадкоємців. Користувач об'єкта повинен викликати цей метод при
завершенні використання об'єкта.
Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com 7

8. Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com 8
Демонстрація

9. Клас System.GC
 Клас, що представляє збирач сміття, називається
System.GC. Методи цього класу впливають на те,
коли виконується збірка сміття і коли вивільняються
ресурси, виділені об'єкту.
Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com 9

10. Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com 10
Демонстрація

11. Поняття поколінь при збиранні мусору
 Збирач сміття після очищення пам'яті, щоб не допустити фрагментації,
«стискає» її, іншими словами, він «зсуває» всі об'єкти так, щоб вони
розташовувалися послідовно.
 Як показали дослідження, велика частина об'єктів, які створені недавно,
швидко стають недосяжними. Тому керована купа була розділена на 3
покоління: 0, 1 і 2. Розмір пам'яті під кожне з поколінь різний - він
збільшується з ростом номера покоління.
 Всі новостворені об'єкти потрапляють в перше (0) покоління. Збір сміття
автоматично викликається по закінченню пам'яті в одному з поколінь
 Об'єкти, які пережили збір сміття, переходять в наступне покоління.
 Даний підхід дозволяє дуже швидко очищати пам'ять: чим менше розмір
покоління, тим швидше проходять операції по дефрагментації пам'яті.
Andrii Hladkyi
trilobt@gmail.com 11