级别和性能

　　为优化垃圾回收器的性能，将托管堆分为三代：第 0 代、第 1 代和第 2 代。 运行时的垃圾回收算法基于以下几个普遍原理，这些垃圾回收方案的原理已在计算机软件业通过实验得到了证实。 首先，压缩托管堆的一部分内存要比压缩整个托管堆速度快。 其次，较新的对象生存期较短，而较旧的对象生存期则较长。 后，较新的对象趋向于相互关联，并且大致同时由应用程序访问。

　　运行时的垃圾回收器将新对象存储在第 0 级中。 在应用程序生存期的早期创建的对象如果未被回收，则被升级并存储在第 1 级和第 2 级中。 本主题中稍后介绍了对象升级过程。因为压缩托管堆的一部分要比压缩整个托管堆速度快，所以此方案允许垃圾回收器在每次执行回收时释放特定级别的内存，而不是整个托管堆的内存。

　　实际上，垃圾回收器在第 0 级托管堆已满时执行回收。 如果应用程序在第 0 级托管堆已满时尝试新建对象，垃圾回收器将会发现第 0 级托管堆中没有可分配给该对象的剩余地址空间。 垃圾回收器执行回收，尝试为对象释放第 0 级托管堆中的地址空间。 垃圾回收器从检查第 0 级托管堆中的对象（而不是托管堆中的所有对象）开始执行回收。 这是有效的途径，因为新对象的生存期往往较短，并且期望在执行回收时，应用程序不再使用第 0 级托管堆中的许多对象。 另外，单独回收第 0 级托管堆通常可以回收足够的内存，这样，应用程序便可以继续创建新对象。

　　垃圾回收器执行第 0 级托管堆的回收后，会压缩可访问对象的内存，如本主题前面的释放内存中所述。 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。 因为未被回收的对象往往具有较长的生存期，所以将它们升级至更高的级别很有意义。 因此，垃圾回收器在每次执行第 0 级托管堆的回收时，不必重新检查第 1 级和第 2 级托管堆中的对象。

　　在执行第 0 级托管堆的首次回收并把可访问的对象升级至第 1 级托管堆后，垃圾回收器将考虑第 0 级托管堆的其余部分。 它将继续为第 0 级托管堆中的新对象分配内存，直至第 0 级托管堆已满并需执行另一回收为止。 这时，垃圾回收器的优化引擎会决定是否需要检查较旧的级别中的对象。 例如，如果第 0 级托管堆的回收没有回收足够的内存，不能使应用程序成功完成创建新对象的尝试，垃圾回收器会先执行第 1 级托管堆的回收，然后再执行第 2 级托管堆的回收。 如果这样仍不能回收足够的内存，垃圾回收器将执行第 2、1 和 0 级托管堆的回收。 每次回收后，垃圾回收器都会压缩第 0 级托管堆中的可访问对象并将它们升级至第 1 级托管堆。 第 1 级托管堆中未被回收的对象将会升级至第 2 级托管堆。由于垃圾回收器只支持三个级别，因此第 2 级托管堆中未被回收的对象会继续保留在第 2 级托管堆中，直到在将来的回收中确定它们为无法访问为止。

　　为非托管资源释放内存

　　对于应用程序创建的大多数对象，可以依赖垃圾回收器自动执行必要的内存管理任务。 但是，非托管资源需要显式清除。 常用的非托管资源类型是包装操作系统资源的对象，例如，文件句柄、窗口句柄或网络连接。 虽然垃圾回收器可以跟踪封装非托管资源的托管对象的生存期，但却无法具体了解如何清理资源。 创建封装非托管资源的对象时，建议在公共 Dispose 方法中提供必要的代码以清理非托管资源。 通过提供 Dispose 方法，对象的用户可以在使用完对象后显式释放其内存。 使用封装非托管资源的对象时，应该了解Dispose 并在必要时调用它。 有关清理非托管资源的更多信息和实现 Dispose 的设计模式示例，请参见 垃圾回收。