引言：使用c++進行編程，內存的處理絕對是讓每個程序設計者最頭疼的一塊了。但是對於.net平台下使用c#語言開發系統，內存管理可以說已經不算是問題了。在.net平台下CLR負責管理內存，CLR中的垃圾收集器GC：Garbage Collection,負責執行內存的清理工作，但是GC也只是負責清理托管堆上的垃圾對象，而對於非托管的資源對象，GC則不起作用，必須要程序開發者手動清理。此處需要稍微說明：一般而言，非托管資源主要包括數據庫鏈接、文件句柄、COM對象、套接字、GDI+對象、互斥體等等。
在介紹GC前，有必要對.net中CLR管理內存區域做簡要介紹：
1、 堆棧：用於分配值類型實例。堆棧主要操作系統管理，而不受垃圾收集器的控制，當值類型實例所在方法結束時，其存儲單位自動釋放。棧的執行效率高，但存儲容量有限。
2 、GC堆：用於分配小對象實例。如果引用類型對象實例的大小小於85000字節，實例將被配置在GC堆上，當有內存分配或者回收時，垃圾收集器可能會對GC堆進行壓縮。
3、 LOH：large object heap，用於分配大對象實例。如果引用類型對象的實例的大小不小於85000字節時，該實例將被分配到LOH堆上，而LOH堆不會被壓縮，而且只在完全GC回收時被回收。
既然要清理垃圾，那么必然要明白什么是垃圾吧，垃圾的理解：一個對象成為“垃圾”表示該對象不被任何其他對象所引用。因此GC必須采用一定的算法在托管堆中遍歷所有對象，最終形成一個可達對象圖，而不可達的對象將成為被釋放的垃圾對象等待收集。
在明白了什么是垃圾后，肯定會對GC如何回收垃圾提出疑問。.net平台下，每個應用程序都有一組根（指針），它指向托管堆中的存儲位置，由JIT編譯器和CLR運行時維護根指針列表，主要包括全局變量、靜態變量、局部變量和寄存器指針等。GC正是通過根指針列表來獲得托管堆中的對象圖，其中定義了應用程序根引用的托管堆中的對象，當GC啟動時，它假設所有對象都是可回收的垃圾，開始遍歷所有的根，將根引用的對象標記為可達對象添加到可達對象圖中，在遍歷過程中，如果根引用的對象還引用着其他對象，則該對象也被添加到可達對象圖中，依次類推，GC通過根列表的遞歸遍歷，將能找到所有可達對象，並形成一個可達對象圖。同時那些不可達對象則被認為是可回收對象，GC接着運行垃圾收集進程來釋放垃圾對象的內存空間。這種收集算法稱為：標記和清除收集算法。
垃圾回收一般在下列情況下進行：
1 內存不足溢出時，更確切的應該說是第0代對象充滿時。
2 調用GC.Collect方法強制執行垃圾回收。（一般不要執行此方法）
3 Windows報告內存不足時，CLR將強制執行垃圾回收。
4 CLR卸載AppDomain時，GC將對所有代齡的對象執行垃圾回收。
5 其他情況，如物理內存不足，超出短期存活代的內存段門限，運行主機拒絕分配內存等。
垃圾回收運行機制：
垃圾收集器將托管堆中對象分為三代：0、1和2，在CLR初始化時，會選擇為三代設置不同的闕值容量,一般為：第0代大約為256KB，第1代2MB，第2代10MB。容量越大效率越低，而GC收集器會自動調節其闕值容量來提升執行效率。在CLR初始化后，首先添加到托管堆中的對象都被定位第0代對象，當有垃圾回收執行時，未被回收的對象代齡將提升一級，變成第1代對象，而后新建對象仍未第0代對象。代齡越小表示對象越新，通常情況下其生命周期也最短，因此GC總是先收集第0代的不可達對象內存。
隨着對象的不斷創建，垃圾收集再次啟動時則只會檢查0代對象並回收0代垃圾對象。而1代對象由於未達到1代容量闕值，則不會進行垃圾回收操作，從而有效地提高了垃圾收集的效率，而這也是代齡機制在垃圾回收中的性能優化作用。當第0代對象釋放的內存不足以創建新的對象，同時1代對象的體積也超出了容量闕值是，垃圾收集器將同時對0代和1代對象進行垃圾回收。回收之后，未被回收的1代對象變化2級對象，未被回收的0代對象升級為1代對象，而后新建的對象仍為第0代對象。
注：微軟強烈建議不要通過GC.Collect方法來強制執行垃圾收集，這樣會妨礙GC本身的工作方式，通過Collect會使對象代齡不斷提升，擾亂應用程序的內存使用。只有在明確知道有大量對象停止引用時，才考慮使用GC.Collect方法來調用收集器。
上面介紹了垃圾管理器GC清理托管資源所涉及的一些機理，然而對於非托管資源，需要開發者手動清理，方法主要有：Finalize方法和Dispose方法。
Finalize：
Finalize方法又稱為終止化操作：通過對自定義類型實現一個Finalize方法來釋放非托管資源，而終止化操作在對象的內存回收之前通過調用Finalize方法來釋放資源。在析構函數中重寫Finalize方法，當垃圾管理器啟動時，對於判定為可回收的垃圾對象，GC會自動執行其Finalize方法清理非托管資源。
protected override void Finalize()
{
try
{
//執行自定義資源清理操作
}
finally
{
base.Finalize();
}
}
Finalize的缺點是：
終止化操作的時間無法控制，執行順序也不能保證。
Finalize方法會極大的損失性能，GC使用一個終止話隊列的內部結構來跟蹤具有Finalize方法的對象。
重寫finalize方法的類型對象，其引用類型對象的代齡將被提升，帶來內存壓力。
Dispose：
Dispose模式的實現是：定義的類型必須實現System.IDisposable接口，該接口中定義了一個公有無參數的Dispose方法，程序設計者可以在Dispose方法中實現對非托管資源的清理工作。
下面編寫一個項目中遇到使用Dispose方法的例子，功能是在套接字使用完畢后釋放資源
public class SocketConnection : IDisposable
{
//邏輯操作
//.....................
//實現Dispose
public void Dispose()
{
try
{
this.ClientSock.Shutdown(SocketShutdown.Both);
this.ClientSock.Close();
this.Server = null;
}
catch (Exception ex)
{ }
}
}
總結：
在.net中，在堆棧上分配的資源在調用結束后，其內存自動會釋放。
托管堆中的資源，由CLR的垃圾管理器進行清理操作。
對於非托管資源，必須由程序設計者進行操作，而對於Finalize和Dispose，最好采用Dispose方法。