.NET Core 與 .NET Framework 在 GC 釋放物件的不同處理方式

在這裡，我們將會比較 .NET Core 與 .NET Framework 中的 CLR 對於 GC 的處理運作差異點。我們會針對這兩個 .NET 平台的 Debug / Release 模式下，跑同樣的測試程式，看看會有甚麼樣的結果。

可以追蹤該別現在多少物件正在使用中

我們首先建立這個 CountObject 類別，這個類別有個靜態屬性 TotalObjects，這個屬性會當該類別的建構函式被呼叫的時候(也就是，用戶端有使用 new 運算子要建立一個新的物件)，就會把這個靜態屬性 TotalObjects加一，表示，現在該類別在 CLR 中，有一個物件生成了。

而當 CLR (通用語言執行階段) 進行 GC (記憶體回收程序) 過程中，若發現到有物件沒有被任何物件或者變數參考使用到，此時，GC 就會進行該物件的記憶體回收工作；而由於我們在這個類別中，有加入解構函式 ( ~CountObject() )的宣告，因此，當有物件要被回收的時候，該類別的解構函式就會被呼叫到，而在解構函式內，每被呼叫一次，就會自動將靜態屬性 TotalObjects減一，表示該這個類別在 CLR 中的物件又減少了一個。

public class CountObject
{
    /// <summary>
    /// 記錄下現在記憶體中，總共存在這多少個物件
    /// </summary>
    private static int _TotalObjects;

    public static int TotalObjects
    {
        get { return _TotalObjects; }
        set { _TotalObjects = value; }
    }

    string ObjectName;

    public CountObject()
    {
        // 若有該類別的物件產生，則計數器會加一
        CountObject.TotalObjects += 1;
        Console.WriteLine($"現在總共有 {CountObject.TotalObjects} 物件");
    }

    public CountObject(string objectName) : this()
    {
        Console.WriteLine($"有新的物件要產生 {objectName}");
        ObjectName = objectName;
    }

    ~CountObject()
    {
        Console.WriteLine($"有物件要回收 {ObjectName}");
        // 若有物件被回收，則該計數器會減一
        CountObject.TotalObjects -= 1;
    }
}

測試步驟

接下來的測試動作，將會分成

建立六個物件，並且執行 GC，看看剩下多少物件

我們首先呼叫 new 運算子，建立四個 CountObject 類別物件，不過，這四個物件，是沒有指定給任何物件變數(也就是，只要 GC 一執行，這四個物件一定會被回收的)。

接下來，建立兩個 CountObject 類別物件，但是，這裡將會指定到兩個變數中，也就是，這兩個物件將會被參考使用中。

接著，我們將會強制執行 GC 運行，並且等候一段時間，讓沒有被參考到的物件，可以順利被回收(想要了解這方面的進階資訊，請參考 GC 的運作模式相關文件)。

最後，我們將會顯示出靜態屬性 CountObject.TotalObjects 的值，看看現在還有多少物件存在於記憶體中。

Console.WriteLine("現在要產生六個物件");
new CountObject("物件1");
new CountObject("物件2");
new CountObject("物件3");
new CountObject("物件4");
var fooObject = new CountObject("物件5");
var fooTempObject = new CountObject("物件6");
Console.WriteLine($"Total Objects is {CountObject.TotalObjects}");
Console.WriteLine("Press any key for continuing...");
Console.ReadKey();

// 進行記憶體回收工作
Console.WriteLine("進行記憶體回收工作");
GC.Collect(2, GCCollectionMode.Forced);

// 將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
Console.WriteLine("將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收");
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine($"Total Objects is {CountObject.TotalObjects}");
Console.WriteLine("Press any key for continuing...");
Console.ReadKey();

將其中一個物件變數設定為 null，並且執行 GC，看看剩下多少物件

在這個測試程序中，將會把 fooTempObject 物件變數設定為 null，也就是原先該變數指向的物件，現在就沒有任何人正在參考與使用中，另外一個物件，是有 fooObject 變數指向它。

此時，我們將會強制執行 GC 運行，並且等候一段時間，讓沒有被參考到的物件，可以順利被回收(想要了解這方面的進階資訊，請參考 GC 的運作模式相關文件)。

最後，我們將會顯示出靜態屬性 CountObject.TotalObjects 的值，看看現在還有多少物件存在於記憶體中。

Console.WriteLine("將其中一個物件變數 fooTempObject，設為空值 null，因此，該變數 fooTempObject 所指向的物件，將會被記憶體回收");
fooTempObject = null;
// 進行記憶體回收工作
Console.WriteLine("進行記憶體回收工作");
GC.Collect(2, GCCollectionMode.Forced);

// 將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
Console.WriteLine("將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收");
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine($"Total Objects is {CountObject.TotalObjects}");
Console.WriteLine("Press any key for continuing...");
Console.ReadKey();

在 .NET Core 平台下進行測試 (Debug 模式)

建立六個物件，並且執行 GC，看看剩下多少物件

輸出結果

現在要產生六個物件
現在總共有 1 物件
有新的物件要產生 物件1
現在總共有 2 物件
有新的物件要產生 物件2
現在總共有 3 物件
有新的物件要產生 物件3
現在總共有 4 物件
有新的物件要產生 物件4
現在總共有 5 物件
有新的物件要產生 物件5
現在總共有 6 物件
有新的物件要產生 物件6
Total Objects is 6
Press any key for continuing...
進行記憶體回收工作
將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
Total Objects is 6
Press any key for continuing...

將其中一個物件變數設定為 null，並且執行 GC，看看剩下多少物件

輸出結果

將其中一個物件變數 fooTempObject，設為空值 null，因此，該變數 fooTempObject 所指向的物件，將會被記憶體回收
進行記憶體回收工作
將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
Total Objects is 6
Press any key for continuing...

在 .NET Core 平台下進行測試 (Release 模式)

建立六個物件，並且執行 GC，看看剩下多少物件

輸出結果

現在要產生六個物件
現在總共有 1 物件
有新的物件要產生 物件1
現在總共有 2 物件
有新的物件要產生 物件2
現在總共有 3 物件
有新的物件要產生 物件3
現在總共有 4 物件
有新的物件要產生 物件4
現在總共有 5 物件
有新的物件要產生 物件5
現在總共有 6 物件
有新的物件要產生 物件6
Total Objects is 6
Press any key for continuing...
進行記憶體回收工作
將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
有物件要回收 物件6
有物件要回收 物件5
有物件要回收 物件4
有物件要回收 物件3
有物件要回收 物件2
有物件要回收 物件1
Total Objects is 0
Press any key for continuing...

將其中一個物件變數設定為 null，並且執行 GC，看看剩下多少物件

輸出結果

將其中一個物件變數 fooTempObject，設為空值 null，因此，該變數 fooTempObject 所指向的物件，將會被記憶體回收
進行記憶體回收工作
將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
Total Objects is 0
Press any key for continuing...

在 .NET Framework 平台下進行測試 (Debug 模式)

建立六個物件，並且執行 GC，看看剩下多少物件

輸出結果

現在要產生六個物件
現在總共有 1 物件
有新的物件要產生 物件1
現在總共有 2 物件
有新的物件要產生 物件2
現在總共有 3 物件
有新的物件要產生 物件3
現在總共有 4 物件
有新的物件要產生 物件4
現在總共有 5 物件
有新的物件要產生 物件5
現在總共有 6 物件
有新的物件要產生 物件6
Total Objects is 6
Press any key for continuing...
進行記憶體回收工作
將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
有物件要回收 物件4
有物件要回收 物件3
有物件要回收 物件2
有物件要回收 物件1
Total Objects is 2
Press any key for continuing...

將其中一個物件變數設定為 null，並且執行 GC，看看剩下多少物件

輸出結果

將其中一個物件變數 fooTempObject，設為空值 null，因此，該變數 fooTempObject 所指向的物件，將會被記憶體回收
進行記憶體回收工作
將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
有物件要回收 物件6
Total Objects is 1
Press any key for continuing...

在 .NET Framework 平台下進行測試 (Release 模式)

建立六個物件，並且執行 GC，看看剩下多少物件

輸出結果

現在要產生六個物件
現在總共有 1 物件
有新的物件要產生 物件1
現在總共有 2 物件
有新的物件要產生 物件2
現在總共有 3 物件
有新的物件要產生 物件3
現在總共有 4 物件
有新的物件要產生 物件4
現在總共有 5 物件
有新的物件要產生 物件5
現在總共有 6 物件
有新的物件要產生 物件6
Total Objects is 6
Press any key for continuing...
進行記憶體回收工作
將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
有物件要回收 物件6
有物件要回收 物件5
有物件要回收 物件4
有物件要回收 物件3
有物件要回收 物件2
有物件要回收 物件1
Total Objects is 0
Press any key for continuing...

將其中一個物件變數設定為 null，並且執行 GC，看看剩下多少物件

輸出結果

將其中一個物件變數 fooTempObject，設為空值 null，因此，該變數 fooTempObject 所指向的物件，將會被記憶體回收
進行記憶體回收工作
將要休息三秒鐘，讓背景記憶體回收程序，可以有足夠的時間，進行記憶體回收
Total Objects is 0
Press any key for continuing...

差異比較

在 Debug 模式下，在第一階段的時候

• .NET Core
  並不會回收任何沒有被參考到的物件
• .NET Framework
  會將沒有被參考到到的物件，自動回收

在 Relase 模式下，這兩個 .NET Core 與 .NET Framework 平台的運作方式都一樣。