本文內容是學習CLR.via C#的21章后個人整理，有不足之處歡迎指導。
昨天是1024，coder的節日，我為自己coder之路定下一句准則--保持學習，保持自信，保持謙遜，保持分享，越走越遠。
第一部分—基本原理思想
垃圾回收機制是針對托管堆而言。
不同於C的運行時堆，托管堆是內存是連續的，每次分配新內存，NextObjPtr指針只需要加上新分配內存塊大小即可。C運行時堆為了維護鏈表的完整性，每當分配新的內存時，遍歷鏈表，一旦發現足夠大的內存塊，則拆分塊，修改節點中的指針。從托管堆中分配內存的速度，幾乎可以與線程棧分配相媲美。
GC機制回收的就是托管堆中的垃圾對象。
第二部分—基本算法思想
GC檢查托管堆中是否有不再使用的對象。
那么什么是不再使用的對象？
首先要解釋什么是根（root）。每個應用程序都有一組根，每個根都是一個存儲位置，其中包含指向引用類型對象的一個指針。該指針要么運用托管堆中的一個對象，要么為null。類型中定義的任何靜態字段被認為是一個根，任何方法參數或者局部變量也被認為是一個根。只有引用類型變量，才被認為是根，值類型的變量永遠不被認為是根。
GC開始執行時，假設所有對象都是垃圾。
GC沿着線程棧上檢查所有的根，如果發現了一個跟引用堆中的對象，則在這個對象的“同步索引字段”上開啟一位，也就是將這個bit設置為1，也就是說這個對象被標記了。
GC就是這樣，以遞歸的方式遍歷所有可達的對象。可達的對象也就是說有根的對象，就是在標記階段被標記的，也就是本次不回收的。所以不可達的對象就被回收了。
進入第二階段--壓縮階段。
實際上此壓縮非彼壓縮，在這里是指碎片整理，如何整理呢？如果發現曉得內存塊，GC忽略它們，如果發現大的，可用的連續內存塊，GC把非垃圾對象移動到這里以壓縮堆。
包含只想這些對象的指針的變量和CPU寄存器，現在都會變得無效，NextObjPtr也應重新指向托管堆的結尾。
第三部分—終結列表和F-reachable隊列
說到終結列表要從某些不僅占用內存的對象說起，比如FileStream,它不僅占用內存資源，也在占用本地資源。
Finalize方法就是用於釋放本地資源的方法。
那么這個終結列表用來做什么呢？微軟當然不會畫蛇添足，請仔細看好下面這段：
既占用內存資源，又占用本地資源的，在GC回收這樣對象所占的內存時，僅僅回收內存時不夠的，因為一定要調用Finalize方法來釋放本地資源啊！強烈不建議在代碼中我們手動Finalize,這需要堆Finalize的實現有相當深刻並且全面的理解。那么微軟的GC是什么怎么來給我們執行的呢？這就用到了終結列表，為了一定要保證執行Finalize,在最初我們new操作符分配內存地時候，如果該對象的類型中定義了Finalize方法，那么將該對象的一個指針方法到終結列表當中，當此類對象在托管堆中判定為垃圾的時候，GC掃描終結列表，以查找這些對象的指針，該指針會從終結列表中移除，並追加到F-reachable隊列。
那么這個隊列干嘛的呢？我認為唯一的目的就是復活對象，並調用Finalize方法釋放本地資源(如果對象是死的，我們無法調用其方法)，調用方法的是一個微軟定義好的優先級比較高的一個線程，聽說這樣做有很多好處。那么為什么放到F-reachable隊列中就復活了？f(finalization)終結，reachable可達的。換言之，可將這個隊列看做靜態字段那樣的一個跟。
第四部分—代的思想和原理
GC機制無論何時，都分為三代，0代，1代，2代。
代是什么，微軟關於這個做了假設，新對象生存周期比較短，而老對象傾向於活的久一些。所在代越高的對象，存活的越久，所在代越低的對象，越容易被回收。
代就是托管堆中被分配的內存而已，也可以說把托管堆分成三部分吧？
0代初始的預算大小為256kb,當0代中的內存用完時，為新對象分配內存，0代內存不夠用時，GC開始回收第一代，未被標記的對象當然回收，已標記的對象則這些對象提高一代，進入1代區域，與此同理，當一代內存已滿時，回收1代，此時根對象也就是標記的對象提升至2代。
再次重點說一下三代預算大小分別為256KB,2MB,10MB,預算大小以提升性能為宜，預算越大，垃圾回收頻率越低。再次注意的是，性能提升的理論源於開始的假設：新對象生存期較短，老對象傾向於活的久一些。請仔細看下面一段。
如果GC回收后，0代存活下來的對象很少，或者說回收的內存很多。0代預算可能會從256調整為128。代的分配空間減少，意味着回收頻繁回收頻繁，但GC所做的工作會減少，從而減小進程的工作集，最理想的狀態是0代對象都是當做垃圾被回收，這樣不必壓縮內存，NextObjPtr指向0代起始處。這樣來講，最開始的假設是是成立的。