对.NET垃圾回收机制的初略理解-创新互联

程序员首先是人，不是所有人都是细心的，更何况细心的人也会有粗心的时候，因此经常会出现忘了释放已经使用完的资源，导致资源紧张。有时候是不愿去做这些扫尾的事情，因为觉得他的时间应该是用在更伟大更崇高的事业上面，至于清理垃圾这些鸡毛蒜皮的事实在不值得他一屑。于是就有了垃圾回收机制，既减轻了程序员的负担，也避免了资源的泄漏，一举两得。

首先了解一下对象的整个生命过程：

1.给对象分配内存；

2.调用对象构造器进行初始化；

3.使用资源通过访问对象成员；

4.销毁对象；主要是通过Finalization，Dispose和Close方法

5.释放内存。

垃圾回收会在第1步和第5步发生。在第5步进行垃圾回收比较好理解，第1步是如何触发垃圾回收的呢？第1步包含三个过程：首先根据类型成员所需空间总合，然后加上两个额外开销：类型指针(type object pointer)和同步模块索引(sync block index)，32位系统下一般是8bytes，64位则是16bytes，最后就是判断当前托管堆中是否有足够的空间去分配这个对象。当满足时就为对象分配所需要的内存，如果不满足就会触发垃圾回收，如果垃圾回收后依然不满足则抛出内存不足的异常。另外分配内存是连续分配的，而且在同一时间段里分配内存的那些对象一般都有很强的联系，比如FileStream和BinaryWriter，连续分配就会使访问命中率提高，使得性能优化。

关键的问题在于垃圾回收器如何知道哪些对象是垃圾，哪些对象是依然在使用的呢？在CLR中，将那些不再被引用的对象被认为是可以被回收的。但对象之间有时候会存在复杂的调用关系，这个时候就需要寻根溯源，找到源头后，将这一系列的对象都标示为正在使用的，直到遍历完所有的源头，那些没被标示的就可以被认为是垃圾被回收掉。那么源头是什么呢？在CLR中有个根(root)的概念，每个应用程序都有一系列的根，根是一个存储位置，它保存着一个指向引用类型对象的指针。因此局部变量，全局变量，静态变量，方法参数以及指向托管堆中对象的CPU寄存器都是根。显然值类型变量是不会为根的。在标记和回收之后还有一个过程，夯实(compact)。 垃圾回收器扫描托管堆，找到连续的内存块，然后移动未回收的对象到更低的地址, 以得到整块的内存，同时所有的对象引用都将被调整为指向对象新的存储位置。

CLR垃圾回收机制中还有个很重要的概念，代(generation)。其主要目的是提高垃圾回收的性能。一般分为3代：0代，1代和2代。0代是新建对象和从未经过垃圾回收对象的集合，1代则是在0代回收过程中未被回收的对象集合，2代是最后一代，也就是经历至少两次回收风暴后依然坚挺的对象的集合

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