.NET Core CSharp初级篇 类的生命历程

.NET Core CSharp初级篇 1-7

本节内容为类的生命周期

引言

对象究竟是一个什么东西?对于许多初学者而言,对象都是一个非常抽象的知识点。如果非要用一句话描述,我觉得“万物皆对象”是对于对象最全面的概述了。本节内容中,我们将以在富土康打工的张全蛋组装一台水果手机作为例子,详细的讲解面向对象的各个方面。

对象类的构造

“张全蛋,你去水果公司,把他们的组装零件需求清单带过来~,并且还要带上组装的技术说明书。”车间主任吆喝着叫张全蛋办事。张全蛋前往了水果公司,如愿以偿的拿到了他想要的东西,组装零件清单上写着:

amoled屏幕*1

电池3000MA *1

CPU*1

内存*1

技术说明上写着:

组装零件:屏幕放置在顶部,电池在底部,中间夹着PCB板,PCB上面封住CPU和内存

开机方法:长按开机键三秒

限于篇幅,我们只列举这些,你可以发现,我们的组装清单上面,事实上就是我们手机的组成部分,需要占用手机内部空间,并且是这个手机的重要组成参数。这就和我们类中的属性和字段的功能是一样的;而技术说明,是对于这里的具体操作,他们是一个工序,一个操作,并不是一个实体,因此他们就是和我们类中的函数是一个意思。

突然一位老员工对张全蛋说,其实啊,每一款水果手机都几乎没多大差别,你可以在机器中预设好内存大小和CPU的型号,这样你就可以直接将模具做好了。面对这种情况,张全蛋想出了一个绝妙的方法,那就是在构造函数中传入参数。

因此我们可以构造出这样一个类

class FruitPhone { public FruitPhone(int msize,string cpuType) { CpuType = cpuType; MemSize = msize; } public string ScreenType{get;set} public string CpuType{get;set;} public int MemSize{get;set;} public int Battery{get;set;} void Make() { //todo } void Open() { //todo } } 对象的出生

对象就像个体的人,生而入世,死而离世。我们的故事就从对象之生开始吧。首先,看看在上面的例子中,一个对象是如何出生的。

FruitPhone p = new FruitPhone(2,"A12");

我们通过调用构造函数,成功的创造了一个手机对象,在手机被创建的同时,虽然我们还没有组装好屏幕一类的,但是我们在手机模具中也需要预留他们的空间,因此在对象实例化的时候,其内部的每个字段都会被初始化。

对于屏幕和电池一类的,我们后续可能会根据成本等等进行调整,对
象的出生也只是完成了对必要字段的初始化操作,其他数据要通过后面的操作来完成。例如对属性赋值,通过方法获取必要的信息等。

对象在内存中的创建过程

关于内存的分配,首先应该了解分配在哪里的问题。CLR 管理内存的区域,主要有三块,分别为:

线程的堆栈,用于分配值类型实例。堆栈主要由操作系统管理,而不受垃圾收集器的控制,当值类型实例所在方法结束时,其存储单位自动释放。栈的执行效率高,但存储容量有限。

GC 堆,用于分配小对象实例。如果引用类型对象的实例大小小于 85000 字节,实例将被分配在 GC 堆上,当有内存分配或者回收时,垃圾收集器可能会对 GC 堆进行压缩,详情见后文讲述。

LOH(Large Object Heap)堆,用于分配大对象实例。如果引用类型对象的实例大小不小于 85000 字节时,该实例将被分配到 LOH 堆上,而 LOH 堆不会被压缩,而且只在完全 GC 回收时被回收。

对于分配在堆栈上的局部变量来说,操作系统维护着一个堆栈指针来指向下一个自由空间的地址,并且堆栈的内存地址是由高位到低位向下填充。

而对于引用类型的实例分配于托管堆上,而线程栈却是对象生命周期开始的地方。对 32 位处理器来说,应用程序完成进程初始化后,CLR 将在进程的可用地址空间上分配一块保留的地址空间,它是进程(每个进程可使用 4GB)中可用地址空间上的一块内存区域,但并不对应于任何物理内存,这块地址空间即是托管堆。托管堆又根据存储信息的不同划分为多个区域,其中最重要的是垃圾回收堆(GC Heap)和加载堆(Loader Heap),GC Heap 用于存储对象实例,受 GC 管理;Loader Heap 又分为 High-Frequency Heap、Low-Frequency Heap 和 Stub Heap,不同的堆上又存储不同的
信息。Loader Heap 最重要的信息就是元数据相关的信息,也就是 Type 对象,每个 Type 在 Loader Heap 上体现为一个 Method Table(方法表),而 Method Table 中则记录了存储的元数据信息,例如基类型、静态字段、实现的接口、所有的方法等等。Loader Heap 不受 GC 控制,其生命周期为从创建到 AppDomain 卸载。

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