1.小对象怎么处理的?
小型.NET
对象被分配到小型对象堆(SOH
)上。其中有3种:第0代,第1代和第2代。对象根据其寿命向上移动。
将新对象放在Gen 0上。当Gen 0充满时,.NET垃圾收集器(GC)运行,处理不再需要的对象,并将其他所有内容移至Gen1
。如果Gen 1充满,则GC再次运行,也可以将Gen 1中的对象移动到Gen 2中。
当Gen 2
变满时,将发生GC
完全运行。这将清除不需要的Gen 2
对象,将Gen 1
对象移至Gen 2
,然后将Gen 0
对象移至Gen 1,最后清除所有未引用的内容。每次运行GC
之后,都会压缩受影响的堆,以将仍在使用的内存保持在一起。
这种代代相传的方法可确保事情高效运行-耗时的压缩过程仅在绝对必要时才会发生。
注意:如果您在Gen 2
中看到大量的内存,则表明内存已被保留很长时间,并且可能存在内存问题。这是内存分析工具可以派上用场的地方。
2.较大的对象会怎样?
大于85 KB
的对象被分配到大对象堆(LOH
)。由于复制大块内存的开销,它们没有被压缩。当发生完整的GC
时,未使用的LOH
对象的地址范围将记录在可用空间分配表中。
分配新对象后,将在此可用空间表中检查足以容纳该对象的地址范围。如果存在,则将对象分配到那里,如果不存在,则将对象分配到下一个可用空间。
由于对象不太可能是空地址范围的确切大小,因此对象之间几乎总是会留有小块内存,从而导致碎片。如果这些块小于85 KB
,则根本没有重用的可能性。因此,随着分配需求的增加,即使碎片空间仍然可用,也会保留新的段。
此外,当需要分配大对象时,.NET还是倾向于将对象附加到末尾,而不是运行昂贵的Gen 2 GC
。这对性能有好处,但是是导致内存碎片的重要原因
3.垃圾收集器可以在不同的模式下运行以优化性能
.NET通过为GC
提供多种模式来解决性能与堆效率之间的权衡问题。
工作站模式为用户提供了最大的响应速度,并减少了由于GC造成的暂停。它可以作为“并发”或“非并发”运行,指的是运行GC
的线程。默认值为并发,它为GC使用单独的线程,因此应用程序可以在GC
运行时继续执行。
服务器模式可为服务器环境提供最大的吞吐量,可伸缩性和性能。在服务器模式下,段大小和生成阈值通常比工作站模式大得多,这反映了对服务器的更高要求。
服务器模式在多个线程上并行运行垃圾回收,为每个逻辑处理器分配一个单独的SOH和LOH,以防止线程相互干扰。
.NET
框架提供了一种交叉引用机制,因此对象仍然可以在堆之间相互引用。但是,由于应用程序响应能力不是服务器模式的直接目标,因此在GC期间,所有应用程序线程都将被挂起。
4.引用不足会在性能和内存效率之间折衷
弱对象引用了GC
根的替代来源,使您可以保留对象,同时在GC需要时可以收集对象。它们是代码性能和内存效率之间的折衷。创建对象需要占用CPU
时间,但保持加载状态需要占用内存。
弱引用特别适用于大型数据结构。例如,假设您有一个允许用户浏览大型数据结构的应用程序,他们可能会返回其中的一些数据。您可以将任何强引用转换为他们浏览的结构为弱引用。如果用户返回到这些结构,则可以使用它们,但如果没有,GC可以根据需要回收内存。
5.对象固定可以创建在托管和非托管代码之间传递的引用
.NET
使用一种称为GCHandle
的结构来跟踪堆对象。GCHandle
可用于在托管域和非托管域之间传递对象引用,.NET维护一个GCHandles
表以实现此目的。GCHandle
有四种类型,包括固定的,用于将对象固定在内存中的特定地址。
对象固定的主要问题是它可能导致SOH
碎片化。如果将对象固定在GC
期间,则根据定义,该对象无法重定位。根据您使用固定的方式,它会降低压缩的效率,在堆中留下间隙。避免这种情况的最佳策略是在很短的时间内锁定,然后释放。
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