系列文章導(dǎo)航：

.NET Discovery 系列之一--string從入門到精通(上)

.NET Discovery 系列之二--string從入門到精通(勘誤版下)

.NET Discovery 系列之三--深入理解.NET垃圾收集機(jī)制(上)

.NET Discovery 系列之四--深入理解.NET垃圾收集機(jī)制(下)

.NET Discovery 系列之五--Me JIT(上)

.NET Discovery 系列之六--Me JIT(下)

.NET Discovery 系列之七--深入理解.NET垃圾收集機(jī)制(拾貝篇)

　　關(guān)于.NET垃圾收集器(Garbage Collection)，Aicken已經(jīng)在“.NET Discovery 系列”文章中有2篇的涉及，這一篇文章是對(duì)上2篇文章的補(bǔ)充，關(guān)于“.NET Discovery 系列”文章索引請(qǐng)見(jiàn)本文結(jié)尾。

　　第一節(jié).垃圾回收算法與完整收集(Full GC)

　　垃圾收集器就是跟蹤所有被引用到的對(duì)象，整理對(duì)象不再被引用的對(duì)象，回收相應(yīng)的內(nèi)存，它使用“標(biāo)記與清除”算法，分兩步回收對(duì)象:

　　Step 1.Mark-Sweep ：從應(yīng)用程序的root出發(fā)，利用相互引用關(guān)系，遍歷其在Heap上動(dòng)態(tài)分配的所有對(duì)象，指明需要回收的對(duì)象，標(biāo)記出那些存活的對(duì)象，予以標(biāo)記。

　　Step 2.Compact： 對(duì)內(nèi)存中存活的對(duì)象進(jìn)行移動(dòng)，修改它們的指針，使之在內(nèi)存中連續(xù)，這樣空閑的內(nèi)存也就連續(xù)了，即完成了內(nèi)存釋放工作，也解決了內(nèi)存碎片問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程也可以成為指針的壓縮。

　　垃圾收集器一般將托管堆中的對(duì)象分為3代，這可以通過(guò)調(diào)用GC.MaxGeneration得知，對(duì)象按照存在時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行分代，最短的分在第0代，最長(zhǎng)的分在第2代，第2代中的對(duì)象往往是比較大的，第二代空間被稱作Large Object Heap，對(duì)于2代對(duì)象的回收，與第0、1代回收方式相比最大的不同在于，沒(méi)有了指針移動(dòng)的壓縮過(guò)程。

圖1 對(duì)象的回收

　　如上圖所示，左邊的區(qū)域?yàn)榈谝淮蜧C時(shí)的結(jié)構(gòu)，需要注意的是GC標(biāo)記的是那些存活的對(duì)象，而不是需要回收的，所以第一次回收，對(duì)象B、D沒(méi)有被標(biāo)記，所以被回收了，之后GC移動(dòng)了對(duì)象內(nèi)存指針，使空間連續(xù)。

　　接下來(lái)看中間的部分，第二次GC開(kāi)始了，C對(duì)象沒(méi)有被標(biāo)記，所以被回收了，接下來(lái)A、D、F三個(gè)對(duì)象被壓縮，形成連續(xù)的內(nèi)存空間，并且形成了第1、2、3代區(qū)域。

　　接下來(lái)看最右邊的部分，D對(duì)象沒(méi)有被標(biāo)記，由于D對(duì)象處于第2代中，所以回收D對(duì)象后，GC沒(méi)有啟動(dòng)壓縮步驟，因?yàn)閷?duì)于大對(duì)象的指針移動(dòng)，資源耗費(fèi)成本很高。

　　對(duì)于第2代的GC稱為Full GC，新分配的對(duì)象在第0代(0代空間最大長(zhǎng)度通常為256K)，按地址順序分配，它們通常是一些局部變量；第1代(1代空間最大長(zhǎng)度通常為2 MB)是經(jīng)過(guò)0代垃圾收集后仍然駐留在內(nèi)存中的對(duì)象，它們通常是一些如表單，按鈕等對(duì)象；第2代是經(jīng)歷過(guò)幾次垃圾收集后仍然駐留在內(nèi)存中的對(duì)象，它們通常是一些應(yīng)用程序?qū)ο蟆?/p>

　　可見(jiàn)一次Full GC需要的資源是最多的，可能是幾秒或十幾秒。

　　托管堆的內(nèi)存分配以段(Segment)為單位，CLR啟動(dòng)時(shí)通常為GC Heap創(chuàng)建2個(gè)段，分別用來(lái)存儲(chǔ)第0、1代對(duì)象和第2代對(duì)象，以下是通過(guò)Windbg工具查看到的GC Heap情況：

圖2 WinDbg 查看GC Heap情況

　　可以看出，GC堆被分成了兩個(gè)段，三代，每代起始地址十進(jìn)制差值為12。

　　在理解方面需要注意的是，GC回收的是程序中的引用類型，值類型是保存在堆棧之中，當(dāng)值類型對(duì)象出了作用域后會(huì)自動(dòng)釋放內(nèi)存----即彈棧，不需要垃圾收集器管理。

　　第二節(jié).GC的工作模式

　　GC的工作模式分3種，Workstation GC with Concurrent GC off、 Workstation GC with Concurrent GC on、Server GC ，在.NET 2.0以上版本可以通過(guò)修改Config文件來(lái)改變GC工作模式，例如啟用Server GC：

<configuration> 
<runtime> 
   <gcServer enabled="true" /> 
</runtime> 
</configuration>        

        

        
        
      
        
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