.Net垃圾回收

原文作如下總結。

簡介

.Net垃圾回收器管理應用程序的內存分配和釋放伯病。 每當有對象新建時,公共語言運行時都會從托管堆為對象分配內存。 只要托管堆中有地址空間训桶,運行時就會繼續(xù)為新對象分配空間。 不過酣倾,內存并不是無限的舵揭。 垃圾回收器最終必須執(zhí)行垃圾回收來釋放一些內存

一些基礎

  1. 公共語言運行時 (CLR) 中,垃圾回收器用作自動內存管理器躁锡。

  2. 作為一名應用程序開發(fā)人員午绳,<u style="box-sizing: border-box;">你只能使用虛擬地址空間,請勿直接操控物理內存</u>映之。 垃圾回收器為你分配和釋放托管堆上的虛擬內存拦焚。

    虛擬內存分為

    • 可用(即可分配)

    • 保留(即已分配)

    • 提交(即已指派給物理內存)三種狀態(tài)。

  3. 發(fā)生垃圾回收的三種情況:

    • 物理內存不夠了

    • 托管堆上已分配的對象使用的內存過高

    • GC.Collect被調用杠输。

  4. 在垃圾回收器由 CLR 初始化之后赎败,它會分配一段內存用于存儲和管理對象。 此內存稱為托管堆(與操作系統(tǒng)中的本機堆相對):一個用于小型對象(小型對象堆或 SOH)蠢甲,一個用于大型對象(大型對象堆)僵刮。每個托管進程都有一個托管堆。 進程中的所有線程都在同一堆上給對象分配內存。

托管堆視為兩個堆的累計:大對象堆和小對象堆搞糕。

  1. 垃圾回收器分配的段大小是動態(tài)的勇吊。 應用程序不應假設特定段的大小或依賴于此大小,也不應嘗試配置段分配可用的內存量窍仰。

  2. 堆以代數(共3代)來組織萧福,這樣就能有效管理短生存對象和長生存對象。垃圾回收最常發(fā)生在第0代(包含短生存期對象)辈赋,當回收第2代時會連帶它所有代一起回收鲫忍。垃圾回收中未回收的對象也稱為幸存者,并會被提升到下一代钥屈。

  3. 垃圾回收過程中發(fā)生了什么:

    • 標記階段悟民,找到并創(chuàng)建所有活動對象的列表。

    • 重定位階段篷就,用于更新對將要壓縮的對象的引用射亏。

    • 壓縮階段,用于回收由死對象占用的空間竭业,并壓縮幸存的對象智润。

  4. 垃圾回收器使用以下信息來確定對象是否為活動對象

    • 堆棧根。 由實時 (JIT) 編譯器和堆棧查看器提供的堆棧變量未辆。 請注意窟绷,JIT 優(yōu)化可以延長或縮短報告給垃圾回收器的堆棧變量內的代碼的區(qū)域。

    • 垃圾回收句柄咐柜。 指向托管對象且可由用戶代碼或公共語言運行時分配的句柄兼蜈。

    • 靜態(tài)數據。 應用程序域中可能引用其他對象的靜態(tài)對象拙友。 每個應用程序域都會跟蹤其靜態(tài)對象为狸。

      在垃圾回收啟動之前,除了觸發(fā)垃圾回收的線程以外的所有托管線程均會掛起遗契。

大型對象堆(LOH)

如果對象大于或等于 85,000 字節(jié)辐棒,將被視為大型對象。 此數字根據性能優(yōu)化確定牍蜂。 對象分配請求為 85,000 字節(jié)或更大時漾根,運行時會將其分配到大型對象堆。

小型對象始終在第 0 代中進行分配捷兰,或者根據它們的生存期立叛,可能會提升為第 1 代或第 2 代。 大型對象始終在第 2 代中進行分配贡茅。大型對象屬于第 2 代秘蛇,因為只有在第 2 代回收期間才能回收它們其做。 回收一代時,同時也會回收它前面的所有代赁还。

執(zhí)行GC的情形

  • 分配超出第 0 代或大型對象閾值妖泄。

    閾值是某代的屬性。 垃圾回收器在其中分配對象時艘策,會為代設置閾值蹈胡。 超出閾值后,會在該代上觸發(fā) GC朋蔫。

    這是典型情況罚渐,大部分 GC 執(zhí)行都因為托管堆上的分配。

  • 調用 GC.Collect 方法驯妄。

    如果調用無參數 GC.Collect() 方法荷并,或另一個重載作為參數傳遞到 GC.MaxGeneration,將會一起收集 LOH 和剩余的托管堆青扔。

  • 系統(tǒng)處于內存不足的狀況源织。

    垃圾回收器收到來自操作系統(tǒng) 的高內存通知時,會發(fā)生以上情況微猖。 如果垃圾回收器認為執(zhí)行第 2 代 GC 會有效率谈息,它將觸發(fā)第 2 代。

手動清理非托管資源

對于應用創(chuàng)建的大多數對象凛剥,可以依賴 .NET 的垃圾回收器來處理內存管理侠仇,釋放托管資源。 但是当悔,如果創(chuàng)建包括非托管資源的對象傅瞻,則當你在應用中使用完非托管資源后踢代,必須顯式釋放這些資源盲憎。 最常用的非托管資源類型是包裝操作系統(tǒng)資源的對象,如文件胳挎、窗口饼疙、網絡連接或數據庫連接。 雖然垃圾回收器可以跟蹤封裝非托管資源的對象的生存期慕爬,但無法了解如何發(fā)布并清理這些非托管資源窑眯。 如果你的類型使用非托管資源,則應執(zhí)行以下操作:

  1. 實現釋放模式医窿。這就需要你去繼承并實現 IDisposable.Dispose方法磅甩,來實現對非托管資源的明確性釋放。這樣當不再使用此對象時姥卢,類的使用者可以調用該方法釋放資源卷要。

  2. 如果上述情況下對象引用忘記調用 Dispose方法渣聚,你得為釋放非托管資源做準備。方法有兩種:

  • 使用安全句柄包裝非托管資源(推薦)僧叉。安全句柄派生自System.Runtime.InteropServices.SafeHandle 類并包含可靠的 Finalize 方法:System.Object聲明的一個虛方法Finalize(也稱為終結器)奕枝,它在GC回收對象的內存之前由GC調用,并且可以被覆蓋以釋放非托管資源瓶堕。 】隘道。 在使用安全句柄時,只需實現 IDisposable 接口并在 Dispose 實現中調用安全句柄的 IDisposable.Dispose 方法郎笆。 如果未調用安全句柄的Dispose 方法谭梗,則垃圾回收器將自動調用安全句柄的終結器。

  • 重寫 Object.Finalize 方法宛蚓。 當類型使用者無法調用 IDisposable.Dispose以確定性地釋放非托管資源時默辨,終結器會啟用對非托管資源的非確定性釋放。 但是苍息,由于對象終止是一項復雜且易出錯的操作缩幸,建議你使用安全句柄而不是提供你自己的終結器。

完成上述內容后竞思,對象引用就可以直接調用 IDisposable.Dispose 實現以釋放非托管資源使用的內存表谊。另外值得注意的是, 在正確實現 Dispose 方法后盖喷,安全句柄的 Finalize 方法或 Object.Finalize方法的重寫會在未調用 Dispose 方法的情況下阻止清理資源爆办。

GC優(yōu)缺點

在公共語言運行時 (CLR) 中,垃圾回收器用作自動內存管理器课梳。 它提供如下優(yōu)點:

  • 使你可以在開發(fā)應用程序時不必釋放內存距辆。

  • 有效分配托管堆上的對象。

  • 回收不再使用的對象暮刃,清除它們的內存跨算,并保留內存以用于將來分配。 托管對象會自動獲取干凈的內容來開始椭懊,因此诸蚕,它們的構造函數不必對每個數據字段進行初始化。

  • 通過確保對象不能使用另一個對象的內容來提供內存安全氧猬。

缺點:

開銷影響程序性能背犯。

減少GC開銷的策略

  • 只在必要時顯示調用GC

  • 盡量減少臨時對象的使用(循環(huán)中的臨時變量、對象緩存)

  • 對象不用最好顯式置為null(即時置空對資源的引用)

  • 字符串拼接使用StringBuilder

  • 能用基本值類型就不用引用類型

  • 盡量減少不必要的靜態(tài)變量

  • 分散對象的創(chuàng)建或刪除時間

性能分析工具(待了解)

  • 內存計數器

  • SOS調試

  • 垃圾回收ETW事件

  • 分析API

  • 程序域監(jiān)控

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
  • 序言:七十年代末盅抚,一起剝皮案震驚了整個濱河市漠魏,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌妄均,老刑警劉巖柱锹,帶你破解...
    沈念sama閱讀 222,378評論 6 516
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件破讨,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡奕纫,警方通過查閱死者的電腦和手機提陶,發(fā)現死者居然都...
    沈念sama閱讀 94,970評論 3 399
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來匹层,“玉大人隙笆,你說我怎么就攤上這事∩ぃ” “怎么了撑柔?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 168,983評論 0 362
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長您访。 經常有香客問我铅忿,道長,這世上最難降的妖魔是什么灵汪? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 59,938評論 1 299
  • 正文 為了忘掉前任檀训,我火速辦了婚禮,結果婚禮上享言,老公的妹妹穿的比我還像新娘峻凫。我一直安慰自己,他們只是感情好览露,可當我...
    茶點故事閱讀 68,955評論 6 398
  • 文/花漫 我一把揭開白布荧琼。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般差牛。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪命锄。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 52,549評論 1 312
  • 那天偏化,我揣著相機與錄音脐恩,去河邊找鬼。 笑死夹孔,一個胖子當著我的面吹牛被盈,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播搭伤,決...
    沈念sama閱讀 41,063評論 3 422
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼袜瞬!你這毒婦竟也來了怜俐?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 39,991評論 0 277
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤邓尤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎拍鲤,沒想到半個月后贴谎,有當地人在樹林里發(fā)現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 46,522評論 1 319
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡季稳,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 38,604評論 3 342
  • 正文 我和宋清朗相戀三年擅这,在試婚紗的時候發(fā)現自己被綠了。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片景鼠。...
    茶點故事閱讀 40,742評論 1 353
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡仲翎,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出铛漓,到底是詐尸還是另有隱情溯香,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 36,413評論 5 351
  • 正文 年R本政府宣布浓恶,位于F島的核電站玫坛,受9級特大地震影響,放射性物質發(fā)生泄漏包晰。R本人自食惡果不足惜湿镀,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 42,094評論 3 335
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望伐憾。 院中可真熱鬧肠骆,春花似錦、人聲如沸塞耕。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 32,572評論 0 25
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽扫外。三九已至莉钙,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間筛谚,已是汗流浹背磁玉。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,671評論 1 274
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留驾讲,地道東北人蚊伞。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 49,159評論 3 378
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像吮铭,于是被迫代替她去往敵國和親时迫。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 45,747評論 2 361

推薦閱讀更多精彩內容