• GC 垃圾回收

.NET Framework 的垃圾 回收器管理應用程序的內存分配和釋放。每次您使用 new 運算符創建對象時，運行庫都從托管堆為該對象分配內存。只要托管堆中有地址空間可用，運行庫就會繼續為新對象分配空間。但是，內存不是無限大的。最終，垃 圾回收器必須執行回收以釋放一些內存。垃圾回收器優化引擎根據正在進行的分配情況確定執行回收的最佳時間。當垃圾回收器執行回收時，它檢查托管堆中不再被 應用程序使用的對象并執行必要的操作來回收它們占用的內存。在內存大于 2GB 的服務器中，可能需要在 boot.ini 文件中指定 /3GB 開關，以避免當內存仍可供系統使用時出現明顯的內存不足問題。當使用非托管資源時，需要構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。

• 將對象引用設置為空

在C#中將對象引用設置為空并不意味著強制垃圾回收立即啟動，唯一實現的是顯示的取消了引用和之前所指向對象之間的連接，不管怎么樣，這么做也不會有什么害處。

• 應用程序根   

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）
  • 靜態對象和字段的引用
  • 應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的引用
  • 等待被終結的對象的引用
  • 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。

• 內存管理規則
  • 使用new關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建的對象調用Dispose()，應該認為如果類設計者選擇支持Dispose方法，這個類型就需要執行清除工作。

• 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，您應該避免調用任何回收方法，讓垃圾回收器獨立運行。在大多數情況下，垃 圾回收器在確定執行回收的最佳時機方面更有優勢。但是，在某些不常發生的情況下，強制回收可以提高應用程序的性能。當應用程序代碼中某個確定的點上使用的 內存量大量減少時，在這種情況下使用 GC.Collect 方法可能比較合適。例如，應用程序可能使用引用大量非托管資源的文檔。當您的應用程序關閉該文檔時，您完全知道已經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。

在垃圾回收器執行回收之前，它會掛起當前正在執行的所有線程。如果不必要地多次調用 GC.Collect，這可能會造成性能問題。您還應該注意不要將調用 GC.Collect 的代碼放置在程序中用戶可以經常調用的點上。這可能會削弱垃圾回收器中優化引擎的作用，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
  
  • 應用程序將進入一段代碼，后者不希望被可能的垃圾回收中斷。
  • 應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， 代是垃圾回收器區分內存區域的邏輯視圖，代的設計思路很簡單，對象在堆上的存在時間約長就越應該保留。每次從0代開始檢查釋放內存空間，當空間不足時檢查 下一個代。

對象在執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。

  當某代垃圾回收執行時，會同時執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，但因為有足夠的內存空間而未被刪除的。1代對象是常駐內存對象和馬上消亡對象之間的一個緩沖區。

• 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，這個數字是根據性能優化的經驗得到的。當一個對象申請內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別，比如內存碎片整理，在內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。一個內存分配請求就是將托管對象放到對應的托管堆上。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存，相鄰的垃圾對象會被合并成一塊空閑的內存塊。

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
  • 在程序代碼中調用GC.Collect方法時，如果在調用GC.Collect方法是傳入GC.MaxGeneration參數時，會執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第2代垃圾回收，例如操作系統內存不足時。
  • 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回收第2代對象，則對性能會產生更大的負面影響。