托管堆与托管代码¶

托管堆：初始化新进程时，运行时将为进程保留一个连续的地址空间区域。这个保留的地址空间被称为托管堆。托管堆维护着一个指针，用它指向将在堆中分配的下一个对象的地址。 - 从托管堆中分配内存要比非托管内存分配速度快。由于运行时通过向指针添加值为对象分配内存，因此它几乎与从堆栈分配内存的速度一样快（可以看作是一个内存池）。

应用程序的根¶

每个应用程序都有一组根。每个根要么引用托管堆上的对象，要么设为 null。应用程序的根包括： - 静态字段 - 线程堆栈上的局部变量和参数 - 以及 CPU 寄存器。

释放过程¶

标记：垃圾回收器可以访问实时 (JIT) 编译器和运行时维护的活动根节点列表。使用此列表，它会检查应用程序的根，在此过程中会创建一个图形，其中包含可从根访问的所有对象。

图形中不存在的对象无法从应用程序的根目录访问。垃圾回收器会考虑无法访问的对象垃圾，并释放为其分配的内存。

访问无效空间：在回收中，垃圾回收器检查托管堆，查找无法访问对象所占据的地址空间块。 内存复制与整理:发现每个无法访问的对象时，它使用内存复制函数压缩内存中可访问的对象，释放分配给不可访问对象的地址空间块。 指针更正： - 压缩可访问对象的内存后，垃圾回收器会进行必要的指针更正，以便应用程序的根指向其新位置中的对象。 - 它还将托管堆的指针放置在最后一个可访问对象之后。

特别的：大型对象单独分配，不压缩 为了提高性能，运行时为单独的堆中的大型对象分配内存。垃圾回收器会自动释放大型对象的内存。但是，为了避免在内存中移动大型对象，不会压缩此内存。

分代与性能¶

1.基本方案的原理¶

压缩托管堆的一部分内存要比压缩整个托管堆速度快
较新的对象将具有较短的生存期，较旧的对象具有更长的生存期
较新的对象往往彼此相关，同时由应用程序访问。

2. C#的分代方式¶

第0代：第1代：第二代：

3. 分代回收方案¶

触发与检查：当第0代内存已满时，垃圾回收器会执行回收。垃圾回收器首先检查第 0 代中的对象，而不是托管堆中的所有对象。
回收与压缩：垃圾回收器执行第 0 代回收后，它会压缩可访问对象的内存。
升级：然后，垃圾回收器升级这些对象，并考虑第 1 级托管堆的这一部分。
剩下的托管堆部分继续视作第 0 代，继续为第 0 代中的新对象分配内存。

更多的回收：如果第 0 代集合未回收足够的内存，以便应用程序成功完成其创建新对象的尝试，则垃圾回收器可以执行第 1 代（第 2 代）的回收。

清理非托管内存资源¶

1. 实现清理模式¶

提供IDisposable.Dispose的确定性释放。
在类型使用者忘记调用 Dispose 的情况下，请提供一种方法来释放非托管资源。可以通过两种方式来执行此操作：
- 使用安全句柄包装非托管资源（建议）。安全句柄派生自 System.Runtime.InteropServices.SafeHandle 抽象类，并包含可靠的 Finalize 方法
- 定义终结器（不安全，复杂容易出错）：但dispose无法调用。Finalizer会启用对非托管资源的确定性释放。
  
  （正确实现Dispose方法时，安全句柄的Finalize方法或object.Finalize方法的重写会在未调用Dispose方法的情况下阻止清理资源）

2.实现Disposable方法¶

Dispose非虚拟函数:IDisposable必须实现
Dispose(bool)：虚拟方法

Dispose() 方法¶

Dispose(true) ：参数用来指示方法调用来自Dispose方法，还是析构函数。
抑制终结器：GC.SuppressFinalize(this);

Dispose(bool disposing) 方法重载¶

disposing 代表来自方法调用还是析构函数（false） - 判断_disposed：对象已释放，则为条件返回块 - 释放内部托管资源的条件块（disposing为true）： - 实现 IDisposable 的托管对象。 如果disposing为true，实现IDisposable的托管对象级联释放。（若为SafeHandle，则在此调用其Dispose） - 使用大量内存或消耗稀缺资源的托管对象。 大型托管对象引用分配给 null，这样相比非确定性回收更快 - 释放非托管资源，无论disposing如何 - 结束后，设置_disposed 字段为true，代表已经释放。

级联释放带调用¶

class Foo : IDisposable
{
    private IDisposable _bar;

    public void Dispose() => _bar.Dispose();
}

实现释放模式¶

所有非密封类（或未修改为 NotInheritable的 Visual Basic 类）都应被视为潜在的基类,应当实现 - 调用Dispose方法的Dispose(bool)方法 - 执行实际清理的Dispose(bool)方法 - 从包装非托管资源的SafeHandle派生的类，或对Object.Finalize的重写（终结器设置Disposable(false)）

3.使用实现 IDisposable 的对象¶

完成使用实现 IDisposable 的对象后，调用对象的 Dispose 或 DisposeAsync 实现以显式执行清理。可通过以下两种方式之一执行此操作：

使用 C# using 语句或声明（Using 在 Visual Basic 中）。
通过实现try/finally块，并在Dispose中调用DisposeAsync或finally方法。

try finally¶

finally默认中默认隐式调用 Object?.Dispose();

using语句¶

类似finally隐式调用Object？.Dispose。