14. Завершение объектов в среде .Net. Метод Finalize. Список завершаемых объектов (finalization queue) и очередь завершения (freachable queue).

Методы Finalize вызываются при завершении сбора мусора, который происходит в результате одного из пяти следующих событий.

■ Заполнение поколения 0 приводит к запуску сборщика мусора. Это собы­тие намного чаще остальных приводит к вызову метода Finalize, так как явля­ется естественным следствием создания новых объектов во время работы кода приложения.

■ Явный вызов статического метода Collect объекта System.GC Код может явно запросить сбор мусора у CLR. Хотя Microsoft настоятельно не рекоменду­ет так поступать, порой принудительный сбор мусора имеет смысл.

■ Windows сообщает о нехватке памяти Для общего мониторинга систем­ной памяти CLR использует Int32-функции CreateMemoryResourceNotification и QueryMemoryResourceNotijication. Если Windows сообщает о нехватке памя­ти, CLR запускает сбор мусора, чтобы освободить нерабочие объекты и умень­шить рабочий набор процесса.

■ Выгрузка домена приложения CLR Выгружая домен приложения, CLR счи­тает, что ни один объект в нем не является корнем, и выполняет сбор мусора всех поколений.

■ Закрытие CLR CLR завершает работу после нормального завершения рабо­ты процесса (в отличие от внешнего завершения, например диспетчера задач). При этом CLR считает, что в процессе нет корней, и вызывает метод Finalize для всех объектов в управляемой куче. Учтите, что CLR не пытается сжать или освободить память, потому что процесс завершается, a Windows освобождает всю занятую им память.

CLR использует особый выделенный поток для вызова методов Finalize. В слу­чае первых четырех событий, если метод Finalize зацикливается, выделенный по­ток блокируется и вызов методов Finalize прекращается. Это очень плохо, потому что приложение не сможет освободить память, занятую объектами, у которых есть метод Finalize, и в итоге будет испытывать нехватку памяти.

В случае пятого события каждому методу Finalize дается примерно 2 секунды на то, чтобы вернуть управление программе. Если он не успевает, CLR просто за­вершает процесс и методы Finalize больше не вызываются. А если для вызова ме­тодов Finalize всех объектов требуется более 40 секунд, CLR также просто завер­шит процесс.

Когда приложение создает новый объект, оператор new выделяет для него па­мять из кучи. Если в типе объекта определен метод Finalize, прямо перед вызовом конструктора экземпляра типа указатель на объект помещается в список завершения (finalization list) — внутреннюю структуру данных, управляемую сборщиком му­сора. Каждая запись этого списка указывает на объект, для которого нужно выз­вать метод Finalize, прежде чем освободить занятую им память.

Сборщик сканирует список завершения в поисках указателей на эти объекты. Обнаружив указатель, он удаляет его из списка завершения и добавляет в конец очереди freachable — еще одной внутренней структуры данных сборщика мусо­ра. Каждый указатель в этой очереди идентифицирует объект, готовый к вызову своего метода Finalize.

15. Модель детерминированного освобождения ресурсов в среде .NET. Интерфейс IDisposable и его совместное использование с завершителем (методом Finalize).

Выше было расписано.

16. «Мягкие ссылки» и кэширование данных в среде .NET.

В программировании слабая ссылка (англ. weak reference) — специфический вид ссылок на динамически создаваемые объекты в системах со сборкой мусора. Отличается от обычных ссылок тем, что не учитывается сборщиком мусора при выявлении объектов, подлежащих удалению. Ссылки, не являющиеся слабыми, также иногда именуют «сильными». Такие ссылки используются так же, как и обычные, но не влияют на сборку мусора, поскольку не учитываются механизмом подсчёта ссылок, и объект, на который существуют такие ссылки, может быть удалён, если только на него не существует обычных ссылок (которые в этом контексте могут именоваться «сильными ссылками»).

Слабые ссылки поддерживаются на уровне системных библиотек в C# — класс System.WeakReference. Когда требуется сохранить слабую ссылку, создаётся объект-реферер (экземпляр класса WeakReference), которому передаётся сильная ссылка. Переданная сильная ссылка тут же освобождается, и в реферере хранится ссылка, существование которой не может помешать сборщику мусора удалить соответствующий объект. Когда требуется воспользоваться слабой ссылкой, у реферера вызывается метод get() (в C# — свойство Target), который возвращает сильную ссылку на объект, если он ещё существует, или null, если объект уже удалён сборщиком мусора. Поскольку get возвращает именно сильную ссылку, во время её использования объект удалён не будет, но после того, как использование этой ссылки прекратилось, он снова становится доступным для сборки мусора. Таким образом, при каждом использовании слабой ссылки программа должна обязательно проверить её на равенство NULL.

Чтобы слабые ссылки на уже не существующие объекты не засоряли память, системные библиотеки предоставляют механизмы для учёта таких ссылок. Вариантом такого механизма являются очереди ссылок — специальные объекты, которые передаются рефереру при создании. Когда сборщик мусора уничтожает объект, на который ссылается слабая ссылка, он помещает в ранее переданную очередь ссылок ссылку на соответствующий реферер. Таким образом, программе доступен список рефереров, содержащих «мёртвые» ссылки, и она может выполнить их удаление в любой подходящий момент.

Кэш данных является наиболее часто используемым хранилищем информации в приложениях ASP.NET. Это кэш, хранящийся в памяти и доступный через объект Cache. Чтобы добавить новый элемент в кэш, вам понадобится указать ключ для него (где ключом является строка). Аналогично для того, чтобы получить элемент из кэша, вам понадобится сослаться на него, используя ключ.

Элементы управления ObjectDataSource, SqlDataSource, AccessDataSource и XmlDataSource содержат свойства, которые указывают элементам управления источником данных, что необходимо кэшировать информацию в кэше данных. Данное кэширование выполняется автоматически и не требует написания кода. Ключевыми свойствами являются:

EnableCaching - значение типа Boolean, от которого зависит, будет произведено кэширование или нет. По умолчанию оно установлено в False. Вам понадобится установить данное значение в True, чтобы элемент управления источником данных выполнял кэширование.

CacheDuration - значение типа Integer, которое указывает длительность кэширования информации (в секундах).

CacheExpirationPolicy - указывает тип окончания кэширования - может быть установлен в Absolute (абсолютное) либо Sliding (плавное). Абсолютное означает то, что элемент кэша будет удален через определенное в CacheDuration время с момента его записи в кэше. Плавный тип подразумевает удаление из кэша через время, указанное в CacheDuration с момента последнего доступа к данным. По умолчанию установлено в Absolute.

CacheKeyDependency - значение типа String, которое указывает на дополнительный элемент в кэше, служащий в качестве отношения. Если указано данное значение, то когда изменяется кэшированный элемент в CacheKeyDependency, источник данных также изменит информацию в кэше.

Одним из недостатков кэширования информации является старение данных. Кроме удаления кэшированной информации по истечению какого-либо срока, существуют другие способы удаления. Элементы управления источником данных автоматически высвобождают данные из кэша, если вызывается метод Insert, Update или Delete элемента управления источником данных. Вкратце, методы элемента управления источником данных изменяют хранилище данных, как об этом свидетельствуют их имена, и также могут быть декларативно настроены. Когда выполняется какой-либо из этих методов, элемент управления источником данных изменяет хранилище данных, таким образом благоразумно удаляя кэшированную информацию, поскольку известно, что она уже не является настолько новой.