一、先了解下必备的知识前提

内存中的托管与非托管,可简单理解为:

托管:可借助gc从内存中释放的数据对象(以下要描述的内容点)

非托管:必须手工借助dispose释放资源(实现自idisposable)的对象

内存中有栈和堆的概念区分,仅简单说明:

栈:先进后出 的特点(这里不再详细阐述)

堆:存放数据对象实例的内存空间(以下要描述的内容点)

二、.net gc的简单描述

gc垃圾回收是对于内存堆的处理过程。

当一个应用程序进程创建时,会为此应用程序在物理内存堆中分配一块虚拟的连续性内存空间,以供应用程序后续运行时存放产生的数据对象实例。

gc是一个独立的进程,用来自动维护管理内存堆中的空间分配和释放。它通过一个或多个线程进行垃圾回收,默认启用后台线程垃圾回收。(关于前台线程与后台线程,可参考其它)

三、.net平台的gc垃圾回收,什么时候会被触发呢?

1、当被分配的堆中虚拟内存空间不够用时,系统会自动 回收/压缩/扩大 被分配的虚拟内存块,以适应新产生的数据对象存储。

2、当整个物理内存不够用时,系统会自动 回收/压缩 各个进程占用的内存空间,以适应新产生的数据对象存储。

3、当应用程序中手动触发gc回收时,gc按照手动指定的方式进行垃圾回收。

四、从作用域上 去理解堆中的代

先这样去理解吧

假设一个实例变量声明时的作用域较大,那它就不会马上被回收,因为作用域大的因素,有可能后续程序时常还会被用到。

假设一个实例变量声明时的作用域较小,那它就有可能被优先回收,因为生存周期较短,过了作用域范围,此变量不会再被使用。

假设一个静态的或全局的作用域变量,那它通常不会被回收,因为这样的全局声明会在任意代码段长期被使用。

所以,为了更好的回收,堆中将各数据对象实例归纳为:0代、1代、2代

0代:临时或最新创建的数据对象实例。最常被回收的对象实例。

1代:一段时间内再次使用的数据对象实例,生命周期较长的数据对象实例。较少被回收的对象实例。

2代:常住内存的对象实例,如:静态类型,全局作用域等的对象实例。通常为应用程序退出后回收。

五、堆中对象 在代之间的转移:幸存者的提升

应用程序持续运行中,

新创建的对象首先被放在0代中,当运行一段时间后,有些变量超出了自己所在的作用域,不会再被使用,会被gc清理;

由于有些变量作用域大,当前还未超出自己所在的作用域,接下来可能还会被使用,所以gc不会清理;

0代中,有些数据对象实例会被gc清理,有些数据实例对象未被gc清理,那么,未被gc清理的数据对象实例,我们称它为幸存者。

此时,0代中的幸存者会被转移到1代中(想想上面提到1代存放的是哪类对象实例…);

那么,以此类推,长期/处处被使用的对象实例,就会从1代中转移到2代中;

因此,2代中存放的通常为静态或全局作用域或长期被使用到的对象实例。

六、gc是如何去确定要清理的对象实例?

gc在堆中生成各对象间的结构图,作为回收对象的依据,找出非活动的对象。

所有数据对象实例之间的关联引用关系,都会生成一个完整的结构图,一些不在结构图中的 或超出所在作用域的 或不再被继续使用的对象实例,被称为非活动对象。被视为gc要清理的对象。

准确的说:

  • 堆栈根
  • 垃圾回收句柄
  • 静态数据

七、手动gc垃圾回收

在某些不常见的情况下,强制回收可提高应用程序的性能。在此,可使用 gc.collect 方法强制执行垃圾回收,从而诱导垃圾回收。

注意,是诱导,而不是即刻回收。

为了考虑到应用程序当前的稳定运行,执行gc.collect并不一定马上产生效果,这里仅仅是一个触发,会去收集将要回收的对象,回收动作会在未来某个合适的时间段进行。(当然,也可以强制阻塞式回收,这里略过)

(思考一下:无用的实例=null,是否告知gc为可回收的对象?再gc.collect()后的效果。)

关于 gc.collect 方法的参数,会用到上面提到的概念及场景:

  • 对指定的代进行回收
  • 指定回收次数
  • 强制回收 或 择机回收
  • 阻塞式回收 或 后台线程回收
  • 压缩 或 清理

(阻塞式回收方式:都先停一停,先让我回收完)

当然,通常建议:0代,择机,后台回收(阻塞式风险太大,通常选择择机方式,具体自我考量)

八、内存堆中的弱引用

当应用程序正在执行使用的对象,gc是不可能回收的,那么,就认为应用程序对该对象具有强引用。

强引用:应用程序正在使用的对象实例,不能被gc回收。

弱引用:应用程序暂时没使用的对象实例,暂时可被gc定义为可回收的实例,在回收之前,也可被应用程序再次使用后变为强引用。

假设一个对象实例被gc清理后,后续又被再次用到的场景,就会重新创建对象实例,那如果这个对象实例又比较大,这样的频繁创建… …

当然还有优化的空间,所以,弱引用优化了以上场景。

弱引用的优点:对于频繁创建的大实例,弱类型可以做到一次创建多次使用,避免大对象实例多次创建的性能消耗。

(对于小对象使用弱类型,所带来的对对象管理上的性能消耗,是否值得)

若要对某对象建立弱引用,使用要跟踪的对象实例创建 weakreference。 然后将 target 属性设置为该对象,将该对象的原始引用设置为 null。(参考官方文档)

也就是说:我们可以自定义控制哪些对象实例要不要暂时不被gc垃圾回收。

 九、多应用共享内存时的垃圾回收

当多个应用程序在一台主机同时运行时,对内存空间大小的分配,建议是灵活可变的,以达到各应用程序对内存利用的平衡及稳定性。

如果启用 gctrimcommitonlowmemory 设置,垃圾回收器会计算系统内存负载,并在负载达到 90% 时进入修整模式。除非负载下降到不到 85%,否则会一直处于修整模式。

如果条件允许,垃圾回收器可以决定 gctrimcommitonlowmemory 设置对当前应用没有帮助并忽略它。

如下启用 gctrimcommitonlowmemory 设置

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
    <runtime>
        <gctrimcommitonlowmemory enabled="true"/>
    </runtime>
</configuration>

到此这篇关于.net的gc垃圾回收原理及实现的文章就介绍到这了,更多相关.net gc垃圾回收 内容请搜索www.887551.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持www.887551.com!