.NET GC 精要(五)

本文讲述了 .NET GC 的一些细节知识,内容大部分来自于书籍 Under the Hood of .NET Memory Management (注:本文假设你了解 .NET 的基础知识,譬如值类型,引用类型等)

深入

之前讲过 .NET GC 出于效率等因素的考虑,对 SOH(Small Object Heap)进行了分代处理(Gen 0, Gen 1 和 Gen 2),当时只是大概讲述了一下基本思路,实际上还有一个细节没有提及(以下说明仅以 Gen 0 回收为例, Gen 1 回收可以直接类比):

.NET GC 进行 Gen 0 回收时，同样是从 GC roots(GC 根)开始遍历标记对象的,但是当发现遍历到的对象是 Gen 1 或者 Gen 2 对象时,就会直接忽略该对象,转而继续遍历标记其他对象,这样 GC

就可以只处理 Gen 0 内存区域中的对象,而不用处理 Gen 1 和 Gen 2 内存区域中的对象.

但是这样做有个前提条件,就是 Gen 1 或者 Gen 2 中的对象不存在对 Gen 0 中对象的引用,否则上述的遍历标记流程就是不完备的,会导致存在引用关系(被 Gen 1 或者 Gen 2 对象引用)的 Gen 0 对象被错误清理回收.

为了解决这个问题, .NET 引入了一个被称为 Card Table 的数据结构(Card Table 其实也可以看做是 GC roots 之一)

细节上, Card Table 实际上类似于一个位图(bitmap),每一位代表 128 字节的内存范围, 如果对应位为 1,则在 Gen 0 回收时, GC 的对象遍历标记流程就会考虑该内存范围内的对象,而 Card Table 的更新则是在 .NET 创建引用时进行,该过程也被称为写入屏障(write barrier).

示意图如下:

(内存区域 0 - 127 中的对象(即 Object B)会在 Gen 0 回收时进行"额外"的遍历标记)

未完待续(to be continued