2016-12-07（c#相关）--垃圾回收机制

--------------------------------------------自动内存管理--------------------------------------------

产生的背景:比如在C++下多少次发生了内存泄漏 new空间忘记删除。当时有很多种 做法 要去避免内存泄露。但是在c#中，明显垃圾回收器会有效的回收垃圾。

但就像 第一次作业做的 stringBuilder一样 ，有的时候让垃圾回收期 一直回收 反复创建的资源明显 不好，所以有的时候需要优化. 

有一些非托管类型 的资源就必须进行正确的清理操作 了。操作系统资源  比如套接字 数据库 互斥量 等等

当进程完成初始化之后，会保留一块连续的地址空间，但是开始的时候这个地址空间并不对应实际的物理地址。

包含一个指针，记录每次新分配空间的地址位置。

c#在调用new 时  产生 newobject指令 会执行如下步骤

1>计算类型所有字段的总字节数。2>还要再加上两个64位 空间 一个存方法表 一个存什么 索引。

3>然后CLR检查空间是否够用 有空间就分配物理地址，然后PNextPtr就是里面的那个指针  越过当前空间只想下一次要分配空间的地址。

c语言中分配是从链表里面 效率比栈区慢 因为他要找 合适的空间再拆开，而且 他内存都不是连续的，而这个托管堆就是顺序存，ABCD 都连续的 效率很快。

有代龄， 就是新分配的空间认为是新一代，以前都是old代。 暂时先认为是 在判断字节数超出了托管堆能分配的范围的时候执行垃圾回收。

下面的 东西 有点绕 

有个root 里面存着对象的强引用，先是遍历根，根里面的对象 会串起来 然后里面的 对象如果也引用着别的对象也给他串起来。当然如果第二次要串相同对象的时候 他会停止，避免陷入循环也提高效率。

这样剩下没有被引用的 就认为 应该删除。

回收垃圾的时候 会去看回收的空间有没有连续大的空间，小的空间会被忽略，如果有大的空间就把后面的空间往前提，这样可以 压缩托管堆，此时指向这块空间的指针也要改变了，垃圾管理器也要管别的引用这块空间的指针，把他们也改成当前位置。

然后pNextPtr也要往前提。

C++为什么不用，C++可以讲一个类型转化成另一个类型，CLR却一直知道要回收的是什么类型，不会回收错。

任何需要 释放非托管类型(内核之类的)都啊哟重写 一下Finalize方法 这样垃圾回收的时候会调用一下 Finalize然后这个函数里面一般都是cloiseHandle这样的函数。实现了对内核对象的释放。

调用Finally方法之后要 在finally里面 调用父类的  finalize方法

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Finally块 ，在try块后面执行，try捕获了异常，下面的代码可能执行不到，把下面的代码放在finally块 中，便可以确保他一定会执行到finnaly里面的代码。

尽量避免使用finalize方法。 还有为了减轻负担有 clsoeHandle(handle)这种简单的写法，也有ToHandle这种函数。

带这个函数的对象 呗垃圾回收的时候会耗费性能，放在一个终止化对象链表中。尽量不用。

Dispose() //显式的 关闭资源。 实现了Dispose的类如 Filestream  f;  ((IDispose)f).Dispose();

调用DIspose里面会 调用 suppressFInalize() 不在调用  Finalize 方法 所以 垃圾 清理的时候 就能正常进行了

f.close() 实现相同的功能而不需要转型 更方便 大多数 继承自IDispose的类并 不要这样的转型 来调用 Dispose()

如果自己要实现 Dispose  那么在其他函数里面 有    需要 在句柄有效存在时候才能调用执行操作的 地方要抛出异常 System.ObjectDisposeException 

要谨慎的  使用 using 只有确定 资源确定要销毁了才用 using 或者  dispose 要不其他地方就要可能抛出异常了

 

弱引用，就是垃圾回收可以回收，他也可以被 访问 但是要看哪个先执行。

例子是 装在磁盘目录的树  声明成弱引用之后  在其他占用资源不是很紧张的 情况下 没执行垃圾回收 下一次再 需要文件路径就可以直接从 这个树的缓存里面拿。如果其他地方资源紧张，那就把这个树回收了。

在生命一个变量的弱引用时候一般都把他的强引用变成nil。

然后 通过 弱引用WeakRefrence 的Target来重新获取对象的强引用。

 

---------------------------------------------对象复苏------------------------------------------- 

是这样。在对象显示声明了 Finalize 函数之后(就是析构的写法) 当这个对象'死亡',要被垃圾回收，当前对象会被加入到终止化可达链表中，然后调用Finalize 函数 在这个函数里面 用一个根重新获得当前对象的强引用 object=this;

这样他就会复苏。但是因为这个Finalize 已经被调用过了 所以其他地方再用可能 就会 触发 异常。此时 要加上GC.ReRegistorForFinalize(this) ；这个函数会 把当前对象再加入到 终止化可达列表的尾部。这样 可以使对象多次调用Finalize 函数。这个对象好像 永远都不会死了。所以最好加上点东西用来限制他。 

-----------------------------------------------用对象复苏设计的对象池------------------------------

ClassA 

~ClassA()  里面调用 if(pool) GC.ReRegistorForFinalize(this) ；  //如果对象池还存在 那就执行对象复苏。 pool.push(this);   //pool 其实就是stack 对象里面装的 全是 ClassA

这个 实现起来很简单。 

当外界根不持有对象的强引用时候 会将对象放入终止可达链表中然后执行Finalize 如果程序还在进行(pool!=NULL) 我们就不回收 调用函数让对象可以重新执行Finalize 然后将对象返回给对象池

当需要对象就从对象池中Get一个。很方便。(适用于创建对象的成本很高的 地方)

---------------------------------------------垃圾的代龄--------------------------------------------

这是一个 非常有意思的东西。现在有 0代 1代 2代  0代是新来的 1代是至少经过一次垃圾检测的 2代是至少经过两次垃圾检测的 

基于以下挺靠谱的假设。

新来的很容易是垃圾。老的东西很可能不是垃圾更倾向于继续活着。

0代有256K 1代有2M 2代有10M 

每次都先看0代，0代满了清理一次。将可达对象放到一代。然后看1代满没满 没满就不管 。满了 就清清过后剩下的东西放到2代。

这样0代 1代 都空了，可以重复执行直到2代也满了，都清理一次。然后0代 1代 空 重复执行。

每次 如果1代没满，只清理0代效率在1毫秒之内，很快。

然后垃圾回收器 还是一个自调节的 他会学习？如果发现0代垃圾很多他就会把阈值缩小到124K这样执行垃圾清理的频次就会很高，应用程序的工作集不会增长的过大。

阈值会提高也会减少，1代2代也会阈值变化。

----------------------------编程控制垃圾管理器------------------------------------------

System.GC 类型可以控制垃圾管理器。

例如最大代龄。强制collection 回收某一代龄的垃圾

这个比如 有一些比较费时间的地方可以调用一下这个函数 能掩盖一下，让用户感觉不到垃圾回收的存在。