using C# 详解(2)

来源:互联网 发布:大数据技术的概念 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 07:19
C# 语言参考
  using 关键字有两个主要用途:
  (一).作为语句,用于定义一个范围,在此范围的末尾将释放对象
  C# 通过 .NET Framework 公共语言运行库 (CLR) 自动释放用于存储不再需要的对象的内存。内存的释放具有不确定性;一旦 CLR 决定执行垃圾回收,就会释放内存。但是,通常最好尽快释放诸如文件句柄和网络连接这样的有限资源。
  using 语句允许程序员指定使用资源的对象应当何时释放资源。为 using 语句提供的对象必须实现 IDisposable 接口。此接口提供了 Dispose 方法,该方法将释放此对象的资源。
  可以在到达 using 语句的末尾时,或者在该语句结束之前引发了异常并且控制权离开语句块时,退出 using 语句。
  1. 可以在 using 语句中声明对象(如上所示),或者在 using 语句之前声明对象,如下所示:
  Font font2 = new Font("Arial", 10.0f);
  using (font2)
  {
  // use font2
  }
  2. 可以有多个对象与 using 语句一起使用,但是必须在 using 语句内部声明这些对象,如下所示:
  Font font2 = new Font("Arial", 10.0f);
  using (font2)
  {
  // use font2
  }
  3.可以有多个对象与 using 语句一起使用,但是必须在 using 语句内部声明这些对象,如下所示:
  using (Font font3 = new Font("Arial", 10.0f),
  font4 = new Font("Arial", 10.0f))
  {
  // Use font3 and font4.
  }
  示例:
  下面的示例显示用户定义类可以如何实现它自己的 Dispose 行为。注意类型必须从 IDisposable 继承。
  using System;
  class C : IDisposable
  {
  public void UseLimitedResource()
  {
  Console.WriteLine("Using limited resource...");
  }
  void IDisposable.Dispose()
  {
  Console.WriteLine("Disposing limited resource.");
  }
  }
  class Program
  {
  static void Main()
  {
  using (C c = new C())
  {
  c.UseLimitedResource();
  }
  Console.WriteLine("Now outside using statement.");
  Console.ReadLine();
  }
  }
  (二).作为指令,用于为命名空间创建别名或导入其他命名空间中定义的类型
  ①.允许在命名空间中使用类型,这样,您就不必在该命名空间中限定某个类型的使用:
  using System.Text;
  ②.为命名空间或类型创建别名。
  using Project = PC.MyCompany.Project;
  using 指令的范围限制为包含它的文件。
  创建 using 别名,以便更易于将标识符限定到命名空间或类型。
  创建 using 指令,以便在命名空间中使用类型而不必指定命名空间。using 指令不为您提供对嵌套在指定命名空间中的任何命名空间的访问。
  命名空间分为两类:用户定义的命名空间和系统定义的命名空间。用户定义的命名空间是在代码中定义的命名空间。若要查看系统定义的命名空间的列表
   1.下面的示例显示了如何为命名空间定义和使用 using 别名:
  namespace PC
  {
  // Define an alias for the nested namespace.
  using Project = PC.MyCompany.Project;
  class A
  {
  void M()
  {
  // Use the alias
  Project.MyClass mc = new Project.MyClass();
  }
  }
  namespace MyCompany
  {
  namespace Project
  {
  public class MyClass{}
  }
  }
  }
   2.下面的示例显示了如何为类定义 using 指令和 using 别名:
  // cs_using_directive2.cs
  // Using directive.
  using System;
  // Using alias for a class.
  using AliasToMyClass = NameSpace1.MyClass;
  namespace NameSpace1
  {
  public class MyClass
  {
  public override string ToString()
  {
  return "You are in NameSpace1.MyClass";
  }
  }
  }
  namespace NameSpace2
  {
  class MyClass
  {
  }
  }
  namespace NameSpace3
  {
  // Using directive:
  using NameSpace1;
  // Using directive:
  using NameSpace2;
  class MainClass
  {
  static void Main()
  {
  AliasToMyClass somevar = new AliasToMyClass();
  Console.WriteLine(somevar);
  }
  }
  }
  输出: You are in NameSpace1.MyClass
  =========================================================================================

深入讨论

  1. 引言
  在.NET大家庭中,有不少的关键字承担了多种角色,例如new关键字就身兼数职,除了能够创建对象,在继承体系中隐藏基类成员,还在泛型声明中约束可能用作类型参数的参数,在详细讨论using的多重身份的基础上来了解.NET在语言机制上的简便与深邃。
  那么,using的多重身份都体现在哪些方面呢,我们先一睹为快吧:
  · 引入命名空间
  · 创建别名
  · 强制资源清理
  下面,本文将从这几个角度来阐述using的多彩应用。
  2. 引入命名空间
  using作为引入命名空间指令的用法规则为:
  using Namespace;
  在.NET程序中,最常见的代码莫过于在程序文件的开头引入System命名空间,其原因在于System命名空间中封装了很多最基本最常用的操作,下面的代码对我们来说最为熟悉不过:
  using System;
  这样,我们在程序中就可以直接使用命名空间中的类型,而不必指定详细的类型名称。using指令可以访问嵌套命名空间。
  关于:命名空间
  命名空间是.NET程序在逻辑上的组织结构,而并非实际的物理结构,是一种避免类名冲突的方法,用于将不同的数据类型组合划分的方式。例如,在.NET中很多的基本类型都位于System命名空间,数据操作类型位于System.Data命名空间,
  误区:
  · using类似于Java语言的import指令,都是引入命名空间(Java中称作包)这种逻辑结构;而不同于C语言中的#include指令,用于引入实际的类库,
  · using引入命名空间,并不等于编译器编译时加载该命名空间所在的程序集,程序集的加载决定于程序中对该程序集是否存在调用操作,如果代码中不存在任何 调用操作则编译器将不会加载using引入命名空间所在程序集。因此,在源文件开头,引入多个命名空间,并非加载多个程序集,不会造成“过度引用”的弊 端。 using为命名空间创建别名的用法规则为:
  using alias = namespace | type;
  其中namespace表示创建命名空间的别名;而type表示创建类型别名。例如,在.NET Office应用中,常常会引入Microsoft.Office.Interop.Word.dll程序集,在引入命名空间时为了避免繁琐的类型输入, 我们通常为其创建别名如下:
  using MSWord = Microsoft.Office.Interop.Word;
  这样,就可以在程序中以MSWord来代替Microsoft.Office.Interop.Word前缀,如果要创建Application对象,则可以是这样,
  private static MSWord.Application ooo = new MSWord.Application();
  同样,也可以创建类型的别名,用法为:
  using MyConsole = System.Console;
  class UsingEx
  {
  public static void Main()
  {
  MyConsole.WriteLine("应用了类的别名。");
  }
  }
  而创建别名的另一个重要的原因在于同一cs文件中引入的不同命名空间中包括了相同名称的类型,为了避免出现名称冲突可以通过设定别名来解决,例如:
using C 详解 - 答案 - 宋岩的博客

  namespace Boyspace
  {
  public class Player
  {
  public static void Play()
  {
  System.Console.WriteLine("Boys play football.");
  }
  }
  }
  namespace Girlspace
  {
  public class Player
  {
  public static void Play()
  {
  System.Console.WriteLine("Girls play violin.");
  }
  }
  }
  以using创建别名,有效的解决了这种可能的命名冲突,尽管我们可以通过类型全名称来加以区分,但是这显然不是最佳的解决方案,using使得这一问题迎刃而解,不费丝毫功夫,同时在编码规范上看来也更加的符合编码要求。
  4. 强制资源清理
  4.1 由来
  要理解清楚使用using语句强制清理资源,就首先从了解Dispose模式说起,而要了解Dispose模式,则应首先了解.NET的垃圾回收机 制。这些显然不是本文所能完成的宏论,我们只需要首先明确的是.NET提供了Dispose模式来实现显式释放和关闭对象的能力。
  Dispose模式
  Dispose模式是.NET提供的一种显式清理对象资源的约定方式,用于在.NET 中释放对象封装的非托管资源。因为非托管资源不受GC控制,对象必须调用自己的Dispose()方法来释放,这就是所谓的Dispose模式。从概念角 度来看,Dispose模式就是一种强制资源清理所要遵守的约定;从实现角度来看,Dispose模式就是让要一个类型实现IDisposable接口, 从而使得该类型提供一个公有的Dispose方法。
  本文不再讨论如何让一个类型实现Dispose模式来提供显示清理非托管资源的方式,而将注意集中在如何以using语句来简便的应用这种实现了Dispose模式的类型的资源清理方式。我们在内存管理与垃圾回收章节将有详细的讨论。
  using语句提供了强制清理对象资源的便捷操作方式,允许指定何时释放对象的资源,其典型应用为:
  using (Font f = new Font("Verdana", 12, FontStyle.Regular))
  {
  //执行文本绘制操作
  Graphics g = e.Graphics;
  Rectangle rect = new Rectangle(10, 10, 200, 200);
  g.DrawString("Try finally dispose font.", f, Brushes.Black, rect);
  }//运行结束,释放f对象资源
  在上述典型应用中,using语句在结束时会自动调用欲被清除对象的Dispose()方法。因此,该Font对象必须实现IDispose接口,才能使用using语句强制对象清理资源。我们查看其类型定义可知:
  public sealed class Font : MarshalByRefObject, ICloneable, ISerializable, IDisposable
  Font类型的确实现了IDisposeable接口,也就具有了显示回收资源的能力。然而,我们并未从上述代码中,看出任何使用Dispose方法的蛛丝马迹,这正式using语句带来的简便之处,其实质究竟怎样呢?
  4.2 实质
  要想了解using语句的执行本质,了解编译器在背后做了哪些手脚,就必须回归到IL代码中来揭密才行:
  .method public hidebysig static void Main() cil managed
  {
  .entrypoint
  // 代码大小 40 (0x28)
  .maxstack 4
  .locals init ([0] class [System.Drawing]System.Drawing.Font f,
  [1] bool CS$4$0000)
  IL_0000: nop
  IL_0001: ldstr "Verdana"
  IL_0006: ldc.r4 12.
  IL_000b: ldc.i4.0
  IL_000c: newobj instance void [System.Drawing]System.Drawing.Font::.ctor(string,float32,
  valuetype [System.Drawing]System.Drawing.FontStyle)
  IL_0011: stloc.0
  .try
  {
  ……部分省略……
  } // end .try
  finally
  {
  ……部分省略……
  IL_001f: callvirt instance void [mscorlib]System.IDisposable::Dispose()
  IL_0024: nop
  IL_0025: endfinally
  } // end handler
  IL_0026: nop
  IL_0027: ret
  } // end of method UsingDispose::Main
  显然,编译器在自动将using生成为try-finally语句,并在finally块中调用对象的Dispose方法,来清理资源。
  在.NET规范中,微软建议开放人员在调用一个类型的Dispose()或者Close()方法时,将其放在异常处理的finally块中。根据上面 的分析我们可知,using语句正是隐式的调用了类型的Dispose方法,因此以下的代码和上面的示例是完全等效的:
  Font f2 = new Font("Arial", 10, FontStyle.Bold);
  try
  {
  //执行文本绘制操作
  Graphics g = new Graphics();
  Rectangle rect = new Rectangle(10, 10, 200, 200);
  g.DrawString("Try finally dispose font.", f2, Brushes.Black, rect);
  }
  finally
  {
  if (f2 != null)
  ((IDisposable)f2).Dispose();
  }
  4.3 规则
  · using只能用于实现了IDisposable接口的类型,禁止为不支持IDisposable接口的类型使用using语句,否则会出现编译时错误;
  · using语句适用于清理单个非托管资源的情况,而多个非托管对象的清理最好以try-finnaly来实现,因为嵌套的using语句可能存在隐藏的Bug。内层using块引发异常时,将不能释放外层using块的对象资源。
  · using语句支持初始化多个变量,但前提是这些变量的类型必须相同,例如:
  using(Pen p1 = new Pen(Brushes.Black), p2 = new Pen(Brushes.Blue))
  {
  //
  }
  否则,编译将不可通过。不过,还是有变通的办法来解决这一问题,原因就是应用using语句的类型必然实现了IDisposable接口,那么就可以以下面的方式来完成初始化操作,
  using (IDisposable font = new Font("Verdana", 12, FontStyle.Regular), pen = new Pen(Brushes.Black))
  {
  float size = (font as Font).Size;
  Brush brush = (pen as Pen).Brush;
  }
  另一种办法就是以使用try-finally来完成,不管初始化的对象类型是否一致。
  · Dispose方法用于清理对象封装的非托管资源,而不是释放对象的内存,对象的内存依然由垃圾回收器控制。
  · 程序在达到using语句末尾时退出using块,而如果到达语句末尾之前引入异常则有可能提前退出。
  · using中初始化的对象,可以在using语句之前声明,例如:
  Font f3 = new Font("Verdana", 9, FontStyle.Regular);
  using (f3)
  {
  //执行文本绘制操作
  }
  5. 结论
  一个简单的关键字,多种不同的应用场合。本文从比较全面的角度,诠释了using关键字在.NET中的多种用法,值得指出的是这种用法并非实现于.NET的所有高级语言,本文的情况主要局限在C#中。
转自:http://hi.baidu.com/yanzuoguang/blog/item/527dbc39d21c872eb8998fca.html
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