GC与的内存管理.ppt

GC与内存管理 对象创建及生命周期 一个对象的生命周期简单概括就是：创建使用释放，在.NET中一个对象的生命周期： new创建对象并分配内存 对象初始化 对象操作、使用 资源清理（非托管资源） GC垃圾回收 就是对象的创建，大部分的对象创建都是开始于关键字new,个别引用类型是由专门IL指令的 托管堆 托管堆中的对象是顺序存放的，托管堆维护着一个指针NextObjPtr，它指向下一个对象在堆中的分配位置。 创建对象流程 对象大小估算，共计40个字节： 属性Age值类型Int，4字节； 属性Name，引用类型，初始为NULL，4个字节，指向空地址； 字段_Name初始赋值了，由前面可知，代码会被编译器优化为_Name=”123abc”。一个字符两个字节，字符串占用2×6+8（附加成员：4字节TypeHandle地址，4字节同步索引块）=20字节，总共内存大小=字符串对象20字节+_Name指向字符串的内存地址4字节=24字节； 引用类型字段Liststring?_Names初始默认为NULL，4个字节； User对象的初始附加成员（4字节TypeHandle地址，4字节同步索引块）8个字节； 内存申请： 申请44个字节的内存块，从指针NextObjPtr开始验证，空间是否足够，若不够则触发垃圾回收。 内存分配： 从指针NextObjPtr处开始划分44个字节内存块。 对象初始化： 首先初始化对象附加成员，再调用User对象的构造函数，对成员初始化，值类型默认初始为0，引用类型默认初始化为NULL； 托管堆指针后移： 指针NextObjPtr后移44个字节。 返回内存地址： 返回对象的内存地址给引用变量。 GC垃圾回收 GC是垃圾回收（Garbage Collect）的缩写，是.NET核心机制的重要部分。基本工作原理就是遍历托管堆中的对象，标记哪些被使用对象（那些没人使用的就是所谓的垃圾），然后把可达对象转移到一个连续的地址空间（也叫压缩），其余的所有没用的对象内存被回收掉。 GC堆里面为了提高内存管理效率等因素，有分成多个部分，其中 两个主要部分 ： 0/1/2代：代龄（Generation） 大对象堆(Large Object Heap)，大于85000字节的大对象会分配到这个区域，这个区域的主要特点就是：不会轻易被回收；就是回收了也不会被压缩（因为对象太大，移动复制的成本太高了）； 垃圾 简单理解就是没有被引用的对象 垃圾回收 标记 先假设所有对象都是垃圾，根据应用程序根指针Root遍历堆上的每一个引用对象，生成可达对象图，对于还在使用的对象（可达对象）进行标记（其实就是在对象同步索引块中开启一个标示位）。 其中Root根指针保存了当前所有需要使用的对象引用，只是一个统称，意思就是这些对象当前还在使用，主要包含：静态对象/静态字段的引用；线程栈引用（局部变量、方法参数、栈帧）；任何引用对象的CPU寄存器；根引用对象中引用的对象；GC Handle table；Freachable队列等。 “f”明显代表“终结”（finalization）；freachable队列中的每个记录项都是对托管堆中的一个对象的引用，该对象的Finalize方法应该被调用。“reachable”意味着对象是可达的。换言之，可将freachable队列看成是像静态字段那样的一个根。因此，如果一个对象在freachable队列中，它就是可达的，不是垃圾。 简单地说，当一个对象不可达，垃圾回收器就把它视为垃圾。但是，当垃圾回收器将对象的引用从终结列表移至freachable队列时，对象不再被认为是垃圾，其内存不能被回收。标记freachable对象时，这些对象的引用类型的字段也会被递归地标记；所有这些对象都会在垃圾回收过程中存活下来。到这个时候，垃圾回收器才结束对垃圾的标识。由于一些原本被认为是垃圾的对象被重新认为不是垃圾，所以从某种意义上说，这些对象“复活”了。然后，垃圾回收器开始压缩（compact, 使得紧凑）可回收的内存，特殊的CLR线程清空freachable队列，并执行每个对象的Finalize方法。 清除 针对所有不可达对象进行清除操作，针对普通对象直接回收内存，而对于实现了终结器的对象（实现了析构函数的对象）需要单独回收处理。清除之后，内存就会变得不连续了，就是步骤3的工作了 压缩 把剩下的对象转移到一个连续的内存，因为这些对象地址变了，还需要把那些Root跟指针的地址修改为移动后的新地址。 垃圾回收的过程示意图如下 ： 垃圾回收的过程是不是还挺辛苦的，因此建议不要随意手动调用垃圾回收GC.Collect()，GC会选择合适的时机、合适的方式进行内存回收的。 代龄 分代(Generation)算法是CL