C#GC

1. C#gc

根：类中定义的任何静态字段，方法的参数，局部变量（仅限引用类型变量）等都是根，另外cpu寄存器中的对象指针也是根 。根是在堆以外能够找到的各类入口点。

对象可达与不可达：若是一个根引用了堆中的一个对象，则该对象为可达，不然是不可达。

垃圾回收的基本原理：回收分为两个阶段：标记和压缩，标记的过程就是判断对象是否可达的过程。当全部的根检查完毕后，堆中将包含可达（已标记）与不可达（未标记）对象。

标记完成后，进入压缩阶段。在这个阶段中，垃圾回收器线性遍历堆，以寻找不可达对象的连续内存块。并把可达对象移动到这里以压缩堆。这个过程有点相似于磁盘空间的碎片整理。

 

不可达对象清除后，移动可达对象实现内存压缩。

压缩以后，指向这些对象的指针和cpu寄存器都会失效，垃圾回收器必须从新访问全部根，并修改他们来指向对象的新内存位置。这会形成显著的性能损失。这个损失也是托管堆的主要缺点。

 

垃圾回收算法-分代算法

代是CLR垃圾回收器采用的一种机制，他惟一的目的就是提高应用程序的性能。分代回收，速度显然快于回收整个堆。

CLR托管堆支持3代：0，1，2。第0代的空间约为256kb，第一代约为2m，第二代约为10m。新构造的对象会被分配到第0代。

 

当第0代空间满时，垃圾回收器启动回收，不可达对象会被回收，存活的对象会被归于第1代。

 

当第0代空间已满，第1代也开始有不少不可达对象以致空间将满时，这时两代垃圾都将被回收。存活下来的可达对象，第0代升为第1代，第1代升为第2代。

实际CLR的代回收机制更加智能，若是新建立的对象生存周期很短，第0代垃圾也会马上被垃圾回收器回收（不用等空间分配满）。另外，若是回收了第0代，发现还有不少对象可达，并无释放多少内存，就会增大第0代的预算至512kb，回收效果转变为：垃圾回收的次数将减小，但每次都会回收大量的内存。若是尚未释放多少内存，垃圾回收将执行彻底回收（3代），若是还不够，则会抛出内存异常。

也就是说，垃圾回收器会根据回收内存的大小，动态调整每一代的分配空间预算，达到自动优化。

 

.NET的GC机制有两个问题：

首先，GC并非能释放全部的资源，它不能自动释放非托管资源。

第二，GC并非实时性的，这将会形成系统性能上的不肯定性。因此有了IDisposable接口，它定义了Dispose方法，这个方法用来供程序员显式调用以释放非托管资源。使用using语句能够简化资源。

托管资源：托管资源指的是.NET能够自动进行回收的资源，主要是指托管堆上分配的内存资源。托管资源的回收工做是不须要人工干预的，有.NET运行库在合适调用垃圾回收器进行回收。

非托管资源：非托管资源指的是.NET不知道如何回收的资源，最多见的一类非托管资源是包装操做系统资源的对象，例如文件，窗口，网络链接，数据库链接，画刷，图标等。这类资源，垃圾回收器在清理的时候会调用Object.Finalize（）方法。默认状况下，方法是空的，对于非托管对象，须要在此方法中编写回收非托管资源的类，能够将释放非托管资源的代码放在析构函数。

频繁调用GC.Collect（）方法会下降程序的性能，当应用程序代码中某个肯定的点上使用的内存量大量减小时，在这种状况下使用 GC.Collect 方法可能比较合适。

 

.NET提供了三种释放方法：

       第一种：提供Close方法：

               关闭对象资源，在显示调用时被调用。Close方法是不存在的，是使用者本身写的，正常状况下Close方法里面会调用Dispose()方法。

       第二种：Dispose

               继承IDisposable接口，实现Dispose方法，调用Dispose方法，销毁对象，须要显示调用或者经过using语句，在显示调用或者离开using程序块时被调用。

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。

Dispose方法调用，不但释放该类的非托管资源，还释放了引用的类的非托管资源。

Dispose模式就是一种强制资源清理所要遵照的约定；Dispose模式实现了IDisposable接口，从而使得该类型提供一个公有的Dispose方法。

第三种：析构函数（Finalize）

        一个正常状况的类是不会写析构函数的，而一旦一个类写了析构函数，就意味着GC会在不肯定的时间调用该类的析构函数，判断该类的资源是否须要释放，而后调用finalize方法，若是重写了finalize方法则调用重写的finalize方法，Finalize方法的做用是保证.NET对象能在垃圾回收时清除非托管资源。

在.NET中Object.Finalize方法是没法重载的，编译器是根据类的析构函数来自动生成Object.Finalize方法的

        finalize由垃圾回收器调用；dispose由对象调用。finalize无需担忧由于没有调用finalize而使非托管资源得不到释放，但由于由垃圾回收器管理，不能保证当即释放非托管资源；而dispose一调用就释放非托管资源。

  GC.Collect()； //强制对全部代进行即时垃圾回收
当应用程序代码中某个肯定的点上使用的内存量大量减小时，在这种状况下使用 GC.Collect 方法可能比较合适。

实现模型： 
一、因为大多数的非托管资源都要求能够手动释放，因此，咱们应该专门为释放非托管资源公开一个方法。实现IDispose接口的Dispose方法是最好的模型，由于C#支持using语句快，能够在离开语句块时自动调用Dispose方法。 

二、虽然能够手动释放非托管资源，咱们仍然要在析构函数中释放非托管资源，这样才是安全的应用程序。不然若是由于程序员的疏忽忘记了手动释放非托管资源， 那么就会带来灾难性的后果。因此说在析构函数中释放非托管资源，是一种补救的措施，至少对于大多数类来讲是如此。 

三、因为析构函数的调用将致使GC对对象回收的效率下降，因此若是已经完成了析构函数该干的事情（例如释放非托管资源），就应当使用SuppressFinalize方法告诉GC不须要再执行某个对象的析构函数。 

四、析构函数中只能释放非托管资源而不能对任何托管的对象/资源进行操做。由于你没法预测析构函数的运行时机，因此，当析构函数被执行的时候，也许你进行操做的托管资源已经被释放了。这样将致使严重的后果。 

五、（这是一个规则）若是一个类拥有一个实现了IDispose接口类型的成员，并建立（注意是建立，而不是接收，必须是由类本身建立）它的实例对象，则 这个类也应该实现IDispose接口，并在Dispose方法中调用全部实现了IDispose接口的成员的Dispose方法。 
只有这样的才能保证全部实现了IDispose接口的类的对象的Dispose方法可以被调用到，确保能够手动释听任何须要释放的资源。

 

 

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