• GC 垃圾回收

.NET Framework 的垃圾 回收器管理應(yīng)用程序的內(nèi)存分配和釋放。每次您使用 new 運算符創(chuàng)建對象時，運行庫都從托管堆為該對象分配內(nèi)存。只要托管堆中有地址空間可用，運行庫就會繼續(xù)為新對象分配空間。但是，內(nèi)存不是無限大的。最終，垃 圾回收器必須執(zhí)行回收以釋放一些內(nèi)存。垃圾回收器優(yōu)化引擎根據(jù)正在進行的分配情況確定執(zhí)行回收的最佳時間。當垃圾回收器執(zhí)行回收時，它檢查托管堆中不再被 應(yīng)用程序使用的對象并執(zhí)行必要的操作來回收它們占用的內(nèi)存。在內(nèi)存大于 2GB 的服務(wù)器中，可能需要在 boot.ini 文件中指定 /3GB 開關(guān)，以避免當內(nèi)存仍可供系統(tǒng)使用時出現(xiàn)明顯的內(nèi)存不足問題。當使用非托管資源時，需要構(gòu)造一個用完后清理自身的類，這時需要編寫代碼來進行垃圾回收。

• 將對象引用設(shè)置為空

在C#中將對象引用設(shè)置為空并不意味著強制垃圾回收立即啟動，唯一實現(xiàn)的是顯示的取消了引用和之前所指向?qū)ο笾g的連接，不管怎么樣，這么做也不會有什么害處。

• 應(yīng)用程序根   

根就是一個存儲位置，其中保存著對托管堆上一個對象的引用。在垃圾回收過程中，運行庫檢查堆上的對象，判斷應(yīng)用程序是否仍然可以訪問它們，即對象是否還是有根的。

• 根的類別
  
  • 全局對象的引用（C#中不允許，但CIL代碼允許分配全局對象）
  • 靜態(tài)對象和字段的引用
  • 應(yīng)用程序代碼庫中的局部對象引用
  • 傳遞進一個方法的對象參數(shù)的引用
  • 等待被終結(jié)的對象的引用
  • 任何引用對象的CPU寄存器
• 延遲對象初始化

當一次實例化大量對象，會大大增加垃圾回收器的壓力，但又不是所有的對象都立馬需要使用，這時可以使用Lazy<>延遲對象實例化。

• 內(nèi)存管理規(guī)則
  • 使用new關(guān)鍵字實例化類對象分配在托管堆上，然后就不用再管它了。
  • 如果托管堆沒有足夠的內(nèi)存來分配所請求的對象，就會進行垃圾回收。
  • 重寫Finalize()唯一的原因是，C#類使用了非托管資源。

如果對象支持IDisposable則總是要對任何直接創(chuàng)建的對象調(diào)用Dispose()，應(yīng)該認為如果類設(shè)計者選擇支持Dispose方法，這個類型就需要執(zhí)行清除工作。

• 強制垃圾回收

垃圾回收 GC 類提供 GC.Collect 方法，您可以使用該方法讓應(yīng)用程序在一定程度上直接控制垃圾回收器。通常情況下，您應(yīng)該避免調(diào)用任何回收方法，讓垃圾回收器獨立運行。在大多數(shù)情況下，垃 圾回收器在確定執(zhí)行回收的最佳時機方面更有優(yōu)勢。但是，在某些不常發(fā)生的情況下，強制回收可以提高應(yīng)用程序的性能。當應(yīng)用程序代碼中某個確定的點上使用的 內(nèi)存量大量減少時，在這種情況下使用 GC.Collect 方法可能比較合適。例如，應(yīng)用程序可能使用引用大量非托管資源的文檔。當您的應(yīng)用程序關(guān)閉該文檔時，您完全知道已經(jīng)不再需要文檔曾使用的資源了。出于性能 的原因，一次全部釋放這些資源很有意義。

在垃圾回收器執(zhí)行回收之前，它會掛起當前正在執(zhí)行的所有線程。如果不必要地多次調(diào)用 GC.Collect，這可能會造成性能問題。您還應(yīng)該注意不要將調(diào)用 GC.Collect 的代碼放置在程序中用戶可以經(jīng)常調(diào)用的點上。這可能會削弱垃圾回收器中優(yōu)化引擎的作用，而垃圾回收器可以確定運行垃圾回收的最佳時間。

• 需要強制垃圾回收的場景
  
  • 應(yīng)用程序?qū)⑦M入一段代碼，后者不希望被可能的垃圾回收中斷。
  • 應(yīng)用程序剛剛分配非常多的對象，你想盡可能多地刪除已獲得的內(nèi)存。

• 對象的代

CLR試圖尋找不可訪問對象時不會逐個檢查托管堆上的每個對象，因為這樣做會浪費大量的時間。為了優(yōu)化這個過程，堆上的每個對象都被指定為屬于某個代， 代是垃圾回收器區(qū)分內(nèi)存區(qū)域的邏輯視圖，代的設(shè)計思路很簡單，對象在堆上的存在時間約長就越應(yīng)該保留。每次從0代開始檢查釋放內(nèi)存空間，當空間不足時檢查 下一個代。

對象在執(zhí)行一次垃圾回收之后，會進入到下一代。也就是說如果在第一次執(zhí)行垃圾回收時，存活下來的對象會進入第1代，如果在第2次垃圾回收之后該對象仍然沒有被當作垃圾回收掉，它就會成為第2代對象，2代對象就是最老的對象不會在提升代數(shù)。

  當某代垃圾回收執(zhí)行時，會同時執(zhí)行更年輕代的垃圾回收。比如，當1代垃圾回收時會同時回收1代和0代的對象，當2代垃圾回收時會執(zhí)行1代和0代的回收。

• 第0代

沒有被標記為回收的新對象，通常對象是在0代就被回收的。

• 第1代

上次垃圾回收未被回收的對象，被標記為回收，但因為有足夠的內(nèi)存空間而未被刪除的。1代對象是常駐內(nèi)存對象和馬上消亡對象之間的一個緩沖區(qū)。

• 第2代

在一次以上的垃圾回收后仍然沒有被回收的對象。

• 大對象

如果一個對象的大小超過85000byte，就認為這是一個大對象，這個數(shù)字是根據(jù)性能優(yōu)化的經(jīng)驗得到的。當一個對象申請內(nèi)存大小達到這個閥值，它就會被分 配到大對象堆上。CLR垃圾回收器根據(jù)所占空間大小劃分對象。大對象和小對象的處理方式有很大區(qū)別，比如內(nèi)存碎片整理，在內(nèi)存中移動大對象的成本是昂貴 的。

 從代的角度看，大對象屬于第2代對象，因為只有在2代回收時才會處理大對象。

從物理存儲角度看，對象分配在不同的托管堆上。一個內(nèi)存分配請求就是將托管對象放到對應(yīng)的托管堆上。如果對象的大小小于85000byte，它會被放置在SOH（小對象堆）上，否則會被放在LOH（大對象堆）上。   

 當觸發(fā)垃圾回收時，垃圾回收器會在小對象堆做碎片整理，將存活下來的對象移動到一起。而對于大對象堆，由于移動內(nèi)存的開銷很大，CLR團隊選擇只是清除它們，將回收掉的對象組成一個列表，以便滿足下次有大對象申請使用內(nèi)存，相鄰的垃圾對象會被合并成一塊空閑的內(nèi)存塊。

需要時時留意的是在.Net中不會對大對象堆做碎片整理操作，因此如果你要分配大對象并不想他們被移動，你可以使用fixed語句。

• 大對象的回收
  • 在程序代碼中調(diào)用GC.Collect方法時，如果在調(diào)用GC.Collect方法是傳入GC.MaxGeneration參數(shù)時，會執(zhí)行所有代對象的垃圾回收，包括大對象堆的垃圾回收。
  • CLR自動進行垃圾回收時，如果垃圾回收算法認為第2代回收是有成效的會觸發(fā)第2代垃圾回收，例如操作系統(tǒng)內(nèi)存不足時。
  • 大對象和第2代對象是一起回收的，如果大對象或者第2代對象占用空間超過其閥值時，就會觸發(fā)第2代對象和大對象的回收。
• 大對象對性能的影響

如果是臨時性的分配大對象，就需要很多的時間來運行垃圾回收，也就是說如果你持續(xù)的使用大對象然后又釋放大對象對性能會有很大的負面影響。當回收大對象時又觸發(fā)回收第2代對象，則對性能會產(chǎn)生更大的負面影響。