.NET框架垃圾回收机制透析(转载)

   .NET框架包含一个托管堆，所有的.NET语言在分配引用类型对象时都要使用它。像值类型这样的轻量级对象始终分配在栈中，但是所有的类实例和数组都被生成在一个内存池中，这个内存池就是托管堆。

   .NET框架中的垃圾回收器被称为分代的垃圾回收器（Generational Garbage Collector），也就是说被分配的对象划分为3个类别，或称为“代”。分别为0，1，2。0、1、2代对应的托管堆的初始化大小分别是256K，2M和10M。垃圾回收器在发现改变大小能够提高性能的话，会改变托管堆的大小。例如当应用程序初始化了许多小的对象,并且这些对象会被很快回收的话，垃圾回收器就会将第0代的托管堆变为128K，并且提高回收的频率。如果情况相反，垃圾回收器发现在第0代的托管堆中不能回收很多空间时，就会增加托管堆的大小。在应用程序初始化的之前，所有等级的托管堆都是空的。当对象被初始化的时候，他们会按照初始化的先后顺序被放入第0代的托管堆中。　

    最近被分配内存空间的对象被放置于第0代，因为第0代很小，小到足以放进处理器的二级（L2）缓存，所以第0代能够为我们提供对其中对象的快速存取。经过一轮垃圾回收后，仍然保留在第0代中的对象被移进第1代中，再经过一轮垃圾内存回收后，仍然保留在第1代中的对象则被移进第2代中。第2代包含了生存期较长的对象，这些对象至少经过了两轮回收。

    C#程序为一个对象分配内存时，托管堆几乎可以立即返回新对象所需的内存，托管堆之所以能有这样高效的内存分配性能是由于托管堆较为简单的数据结构。托管堆类似于简单的字节数组，有一个指向第一个可用内存空间的指针。

    在某块被某对象所请求时，上述指针值就会返回给调用函数，而指针会重新调整至指向下一个可用的内存空间。分配一个托管内存块只比递增一个指针的值稍微复杂一点。这也是托管堆所优化的性能之一。在一个不需太多垃圾回收的应用程序中，托管堆的表现会优于传统的堆。

    由于这个线性的内存分配方法的存在，在C#应用程序中同时分配的对象在托管堆上通常会被分配成彼此相邻。着安排和传统的堆内存分配完全不同，传统的堆内存分配是基于内存块大小的。例如，两个同时分配的对象在堆上的位置可能相距很远，从而降低了缓存的性能。因此虽然内存分配很快，但在一些比较重要的程序中，第0代中的可用内存很有可能会彻底被消耗光。记住，第0代小到可以装进L2缓冲区，并且没有被使用的内存不会被自动释放。当第0代中没有可以分配的有效内存时，就会在第0代中触发一轮垃圾回收，在这轮垃圾回收中将删除所有不再被引用的对象，并将当前正在使用中的对象移至第1代。针对第0代的垃圾回收是最常见的回收类型，而且速度很快。在第0代的垃圾内存回收不能有效的请求到充足的内存时，就启动第1代的垃圾内存回收。第2代的垃圾内存回收要作为最后一种手段而使用，当且仅当第1代和第0代的垃圾内存回收不能被提供足够内存时进行。如果各代都进行了垃圾回收后仍没有可用的内存，就会引发一个OutOfMemeryException异常 。