管理引用计数和对象寿命的模式答案

【问题标题】：Pattern for managing reference count and object life管理引用计数和对象寿命的模式
【发布时间】：2011-01-28 21:36:31
【问题描述】：

我们有一个串行端口，它通过同一条线路连接到数百个物理设备。我们有 Modbus 和 Hart 等协议来处理应用程序和设备之间的请求和响应。该问题与管理通道的引用计数有关。当没有设备正在使用该通道时，应关闭该通道。

public class SerialPortChannel
{ 
   int refCount = 0;
   public void AddReference()
   {
      refCount++;
   }   


   public void ReleaseReference()
   {
      refCount--;
      if (refCount <= 0)
           this.ReleasePort(); //This close the serial port
   }   

}

对于每个连接的设备，我们为设备创建一个对象，例如

  device = new Device();
  device.Attach(channel);    //this calls channel.AddReference()

当设备断开连接时，

  device.Detach(channel); //this calls channel.ReleaseReference()

我不相信引用计数模型。在 .NET World 中有没有更好的方法来处理这个问题？

【问题讨论】：

ReleasePort 方法有什么作用？
@ReleasePort 关闭底层端口，然后串口对象不再可用
有了所有滥用单例的方法，这是一个很好的地方。第一次访问会打开它，并在应用程序关闭时关闭。

标签： c# .net vb.net design-patterns oop

【解决方案1】：

您可以考虑让Attach 返回实现IDisposable 的类型。这将公开可用的端口成员，但它们会在内部委托回原始对象（不会公开公开Attach以外的任何内容）；调用Attach 会增加引用计数；处理返回的值会减少它。然后你就可以做到：

using (Foo foo = device.Attach(channel))
{
    ...
}

要记住的一个奇怪之处是，您从引用计数 0 开始 - 但没有关闭端口。您是否应该只在第一次调用Attach 时打开它？

【讨论】：

@Jon，感谢您的回答。使用块作用域以毫秒间隔访问实时设备是否有意义？对垃圾收集器来说不是负担吗？
@Gopalakrishnan：GC 可以在一毫秒内收集大量的对象 :) 你打算多久附加到设备上？我本来期望连接到设备的正常用例，执行相当大的工作然后分离。如果您希望每秒附加数百万次，那么它可能导致 GC 问题 - 但重要的是要知道 .NET 不是实时的平台入手。如果您的应用无法应对偶尔的短暂停顿，您很可能会遇到问题。
".NET 并不是一个实时平台。"我经常听到这种说法，但对于“为什么不”这个问题，我很难得到更准确的答案。您认为什么是实时？为什么 .net 不是实时框架/平台？
@derSteve：如en.wikipedia.org/wiki/Real-time_computing - 响应时间等方面存在硬性限制。您需要在实时操作系统上运行才能开始，我怀疑垃圾收集的不确定性至少需要进行重大更改....

【解决方案2】：

正如 Jon Skeet 的回答中提到的，您应该使用 Disposable 模式，但是，由于您似乎在并行环境中使用此类，因此您的增量 (++) 和减量 (--) 需要是原子的，使用Interlocked.Increment 和.Decrement。

事实上，您可能需要一个对象来打开lock()，这样您就可以在计数为1 时增加和打开设备（同时第二个Attach 可以尝试再次打开设备）并减少然后当计数为0时关闭设备。

【讨论】：