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.NET中的垃圾回收机制

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在.NET中，应用程序的内存分成两个部分，一部分为托管内存，由.NET运行时（CLR）进行管理；另外一部分为非托管内存（通过Win32 API或者Marshal.AllocateXXX方法分配），需要程序员自己进行管理。托管内存都在堆（Heap）中进行分配，在这个堆中，.NET通过不同的“代”（Generation）来组织对象。托管堆共分成三代：

• 第0代（Generation 0）：这一代是最年轻的，其中包含一些短生存期的对象，比如方法中的局部变量等。这一代的对象会被回收的比较频繁，在新建对象的时候，一般会创建在这一代中。
• 第1代（Generation 1）：这一代中的对象也是短生存期的，但只是作为一个过渡。一些较大的对象，在创建的时候也会在这一代。
• 第2代（Generation 2）：这一代中的对象都是长生存期的，比如静态类、静态成员等。他们被回收的概率会很低，所以在编写程序的时候应该尽量避免使用静态成员。

在每一代中的执行（通过显式调用GC.Collect方法）一次内存回收时，如果有对象无法被回收，它们将被移到下一代中。比如第1代中定义了一个对象，它在一次回收操作中无法被回收，那它就会被移到第1代中去。这样的好处就是移动之后的对象下次不会再被频繁的尝试去回收。因为越是后代中的对象，被回收的频率就越低。

下面通过一个非常简单的程序来演示内存回收，它主要的功能是通过一个循环不断地创建一个数组，我们主要研究这些数组所占用的内存在何时会被回收。代码中的Sleep语句主要是为了让结果显示的明显一些，否则因为时间间隔太小，而看不清楚内存的变化。接下去的测试都是基于下面的代码：

第一次尝试，数组大小为1000，未开启Collect：

上图纵坐标为程序占用的内存数（字节）；横坐标是执行时间（秒）（下同）。可以看到内存一直在增加，并没有降低过。

第二次尝试，数组大小为1000，开启Collect：

我们可以看到，每隔一秒钟（就是我们Sleep的时间），内存就会下降一块。

第三次尝试，数组大小为1000000，未开启Collect：

结果与第二次尝试类似，因为每次创建的数组大小非常大，已经达到垃圾回收器内置的阈值，所以会自动执行回收。

垃圾回收器的工作机制比较复杂，已经不在本文的讨论范围内了，有兴趣的同学可以参考MSDN中的相关文章。推荐下面一片文章，介绍了GC的基本知识以及一些性能提升点：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms973837.aspx