託管堆：指的是進程初始化時，CLR開闢的一個地址空間區域。具有以下特性：
1.存儲大對象的託管堆稱爲大對象堆；存放小對象的託管堆稱爲小對象堆。
2.託管堆內部維護一個NextObjPtr指針來指向下一個對象的分配位置。
3.靜態字段引用的對象一直存在，直到用於加載類型的AppDomain卸載爲止。
根：指的是引用類型的變量。具有以下特性：
1.當C#編譯器使用/debug開關時，根的生命週期延長至函數的生命週期結束。
2.當C#編譯器不使用/debug開關時，根的生命週期不保證在函數的生命週期中自始至終的存活。
代：指的是託管堆中的區域。具有以下特性：
1.CLR現在只支持三代，分別爲第0代，第1代以及第2代。
2.CLR初始化以及垃圾回收後都會動態調整三代各自的預算。
3.代對代碼做出以下假設：
1>.對象越新，生存期越短。
2>.對象越舊，生存期越長。
3>.回收託管堆的一部分，速度快於回收整個託管堆。
大對象：指的是佔用內存大於或等於85000字節的對象。具有以下特性：
1.大對象存放在大對象堆的第2代中。
2.垃圾回收器不對存活的大對象進行移動，從而造成大對象堆的第2代地址空間碎片化。
訪問資源：流程如下所示：
1.調用IL的newobj指令，爲代表資源的類型分配內存。
2.初始化內存，設置資源初始化狀態並使資源可用。
3.訪問類型的成員來使用資源。
4.由垃圾回收器自動釋放內存。
分配資源：CLR使用new操作符來分配資源。流程如下所示：
1.計算類型的字段(包含從基類繼承的字段)所需的字節數。
2.計算對象的開銷(包含類型對象指針和同步塊索引)所需的字節數。
3.當對象是大對象時，執行流程如下所示：
1>.CLR檢查大對象堆的第2代沒有超過預算時，就會在大對象堆的NextObjPtr指針指向的地址處放入大對象，並將大對象分配的字節清零；然後調用類型的實例構造函數(爲this參數傳遞NextObjPtr)，並在new操作符返回大對象引用之前將大對象堆的NextObjPtr指針的值加上大對象佔用的字節數，從而得到下一個大對象放入大對象堆的第2代時的地址。
2>.CLR檢查大對象堆的第2代超過預算時，就會執行垃圾回收。如果沒有回收足夠內存時，就會拋出OutOfMemoryException；否則就執行步驟1>。
4.當對象是小對象時，執行流程如下所示：
1>.CLR檢查小對象堆的第0代沒有超過預算時，就會在小對象堆的NextObjPtr指針指向的地址處放入小對象，並將小對象分配的字節清零；然後調用類型的實例構造函數(爲this參數傳遞NextObjPtr)，並在new操作符返回小對象引用之前將小對象堆的NextObjPtr指針的值加上小對象佔用的字節數，從而得到下一個小對象放入小對象堆的第0代時的地址。
2>.CLR檢查小對象堆的第0代超過預算時，就會執行垃圾回收。如果沒有回收足夠內存時，就會拋出OutOfMemoryException；否則就執行步驟1>。
垃圾回收觸發條件：如下所示：
1.開發人員在代碼中主動調用GC的Collect函數時，就會執行一次垃圾回收。
2.CLR在分配資源的過程中檢查代佔用內存超過預算時，就會執行一次垃圾回收。
3.CLR內部使用CreateMemoryResourceNotification和QueryMemoryResourceNotification函數監視系統報告低內存時，就會執行一次垃圾回收。
4.CLR正在卸載AppDomain時，就會執行一次垃圾回收。
5.CLR正在關閉時，所有對象有機會進行資源清理，系統也將回收進程的全部內存。
垃圾回收模式：具有以下特性：
1.工作站主模式：該模式針對客戶端應用程序優化垃圾回收。
2.服務器主模式：該模式針對服務端應用程序優化垃圾回收。
3.併發子模式：垃圾回收器有一個額外的後臺線程，它能在應用程序運行時併發標記對象。
4.非併發子模式。
5.CLR啓動時會選擇一種主模式和子模式。可以在應用程序配置文件中通過gcServer元素的enabled屬性來設置是否使用服務器主模式；通過gcConcurrent元素的enabled屬性來設置是否使用併發子模式。
6.可以使用GCSettings類的IsServerGC屬性來判定是否處於服務器主模式。
7.可以使用GCSettings類的LatencyMode屬性來對垃圾回收進行某種程度的控制。
常見控制如下表所示：
| 符號名稱 | 說明 |
|---|---|
| Batch(服務器主模式的默認值) | 關閉併發子模式 |
| Interactive(工作站主模式的默認值) | 打開併發子模式 |
| LowLatency | 在短期的，時間敏感的操作中使用這個延遲模式。這些操作不適合對第2代進行回收 |
| SustainedLowLatency | 使用這個延遲模式，應用程序的大多數操作都不會發生長的垃圾回收暫停。只要有足夠的內存，它將禁止所有會造成阻塞的第2代回收動作。 |
垃圾回收執行過程：CLR採用引用跟蹤算法，該算法只關心根。執行流程如下所示：
1.CLR暫停進程中的所有線程，從而防止線程訪問對象並更改其狀態。
2.CLR遍歷小對象堆的三代以及大對象堆的第2代，並將"代的佔用內存"超過"代的預算"的代中所有對象添加到"代對象列表"中。
3.CLR進入標記階段。該階段執行流程如下所示：
1>.CLR將代對象列表中所有對象標記成可回收(也就是將對象的同步塊索引字段中的一位設置成0)。
2>.CLR查找所有活動根，並執行以下流程：
1>>.根引用null時，CLR就會忽略這個根並繼續檢查下一個根。
2>>.根引用對象時，當CLR檢查該對象不在代對象列表中或者該對象已經被標記成不可回收時，就會忽略這個根並繼續檢查下一個根；否則就會將該對象標記成不可回收(也就是將對象的同步塊索引字段中的一位設置成1)，然後將該對象中的所有根都執行1>>和2>>步驟。
4.CLR進入壓縮階段，並執行以下流程：
1>.將代對象列表中不可回收的小對象進行移動(也就是先將第1代小對象移動到第2代，然後將第0代的小對象移動到第1代)，使它們佔用連續的內存空間。
2>.CLR將根減去引用小對象在內存中偏移的字節數，從而使根還是引用之前一樣的小對象。
5.CLR將小對象堆的NextObjPtr指針指向最後一個不可回收對象之後的位置，該位置就是小對象堆的第0代起始位置。
6.CLR將大對象堆的NextObjPtr指針指向某一個回收大對象的位置，該位置就是大對象堆的第2代起始位置。
7.CLR恢復進程中的所有線程，這些線程可以繼續訪問對象，就像沒有進行垃圾回收一樣。
強制垃圾回收：就是使用GC類型對應用程序進行一些控制。具有以下特性：
1.GCCollectionMode枚舉定義如下表所示：
| 符號名稱 | 說明 |
|---|---|
| Default | 等同於不傳遞任何符號名稱。目前還等同於傳遞Forced，但CLR未來版本可能對此進行修改 |
| Forced | 強制回收指定的代(以及低於它的所有代) |
| Optimized | 只有在能釋放大量內存或者能減少碎片化的前提下，才執行回收。如果垃圾回收沒有任何效益，當前調用就沒有任何效果 |
2.Collect函數用來強制垃圾回收。一般情況下不建議調用該函數，而是讓垃圾回收器自行斟酌執行。但是以下情形可以考慮手動調用該函數：
1>.發生了某個非重複性事件，並導致大量舊對象死亡，就可以手動調用一次Collect函數。
3.對於一次垃圾回收需要花很長時間才能完成時，可以使用RegisterForFullGCNotification，WaitForFullGCApproach，WaitForFullGCComplete以及CancelForFullGCNotification等函數來使應用程序在垃圾回收器將要執行完全回收時收到通知，從而做出相應的邏輯處理。
4.CollectionCount函數用來查看某一代發生了多少次垃圾回收。
5.GetTotalMemory函數用來查看託管堆中對象當前使用了多少內存。
6.AddMemoryPressure函數用來監視內存壓力變大時，就強制執行垃圾回收。
7.RemoveMemoryPressure函數用來取消監視內存壓力。
8.HandleCollector類型對象會在內部監視資源的計數，當計數超過閾值時就強制垃圾回收。
終結機制：一種用來釋放本機資源而設計的機制。具有以下特性：
1.C#要求在類名前添加~符號來定義Finalize函數。
2.終結機制內部工作原理如下所示：
1>.在調用對象的構造函數前，如果該對象重寫了Object的Finalize函數的話，CLR就會將指向該對象的引用存放在終結列表中。
2>.一次垃圾回收時，垃圾回收器在託管堆上的標記可回收對象時，如果該對象在在終結列表中存在引用的話，CLR就會從終結列表中移除該對象的引用；然後將該對象的引用存放在freachable隊列中；最後將託管堆上該對象標記成不可回收。
3>.CLR使用特殊的終結線程來檢查freachable隊列是否爲空。當freachable隊列爲空時，該線程就會休眠；否則該線程就會被喚起，然後清空freachable隊列並執行每個對象的Finalize函數。
4>.下一次進行垃圾回收時，已終結的對象要被垃圾回收器真正的回收掉，必須滿足以下條件：
1>>.垃圾回收器要回收的代中包含已終結的對象。
2>>.沒有根關聯到已終結對象。
3.Finalize函數問題較多，使用須謹慎。常見的問題如下所示：
1>.Finalize函數的執行時間是沒法手動控制的。
2>.Finalize函數的執行順序是沒法手動控制的。
3>.調用了Finalize函數的對象會被提升到下一代，直到下一次進行垃圾回收時纔有可能被回收掉，從而增大內存耗用。
4>.如果某一個Finalize函數發生阻塞，終結線程就調用不了其他的Finalize函數，從而造成本機資源內存泄漏。
4.強烈建議不要重寫Object的Finalize函數，而是使用FCL提供的輔助類來完成終結操作。常見的輔助類如下所示：
1>.CriticalFinalizerObject抽象類具有以下特性：
1>>.首次構造CriticalFinalizerObject派生類型的對象時，CLR立即對繼承層次結構中的所有
Finalize函數進行JIT編譯。
2>>.CLR是在調用了非CriticalFinalizerObject派生類型的Finalize函數之後，才調用CriticalFinalizerObject派生類型的Finalize函數。
3>>.如果AppDomain被一個宿主應用程序強行中斷，CLR將調用CriticalFinalizerObject派生類型的Finalize函數，從而確保本機資源得以釋放。
2>.SafeHandle抽象類具有以下特性：
1>>.具有CriticalFinalizerObject抽象類的所有特性。
2>>.SafeHandle派生類型必須重寫受保護的構造函數，釋放資源的抽象函數ReleaseHandle以及是否句柄無效的抽象屬性IsInvalid。
3>>.與本機代碼互操作時，SafeHandle派生類型將獲得CLR的特殊支持。如：自動在託管堆上構建SafeHandle派生類型實例。
4>>.SafeHandle派生類型內部通過引用計數來防止有人利用潛在的安全漏洞。其中DangerousAddRef函數用來增加引用計數；DangerousRelease函數用來減少引用計數；DangerousGetHandle函數用來獲取原始句柄。
3>.CriticalHandle抽象類具有以下特性：
1>>.不提供引用計數功能，其他方面與SafeHandle抽象類型相同。
2>>.由於沒有引用計數，所以CriticalHandle的性能要高於SafeHandle；但是CriticalHandle的安全性要低於SafeHandle。
5.dispose模式：實現了IDisposable接口，就實現了dispose模式。具有以下特性：
1>.類型中的Dispose函數，在調用了一次之後再次調用時就直接返回。
2>.類型中的非Dispose函數和屬性，在調用了一次Dispose函數之後再次調用時就拋出一個ObjectDisposedException。
3>.Dispose函數不會將對象從託管堆上回收，只是標記對象被清理而已。
4>.對支持終結機制的類型而言(如FileStream)，儘量不要在代碼裏顯示調用Dispose函數，而是應該交給垃圾回收器去回收對象。
5>.對不支持終結機制的類型而言(如StreamWriter)，就要在代碼裏顯示調用Dispose函數來清理對象。
GC句柄表：允許應用程序監視或者手動控制對象的生存期。具有以下特性：
1.GCHandleType用來指定監視或者控制對象的標誌。其定義如下表所示：
| 標誌 | 描述 |
|---|---|
| Weak | 可監視垃圾回收器在什麼時候判定對象在應用程序中不可達(也就是標記爲可回收)，此時對象的Finalize函數可能已經執行，對象可能還在內存中。 |
| WeakTrackResurrection | 可監視垃圾回收器在什麼時候判定對象在應用程序中不可達(也就是標記爲可回收)，此時對象的Finalize函數已經執行，對象的內存已經被回收。 |
| Normal | 可控制垃圾回收器在應用程序中沒有根引用對象時，該對象也必須留在內存中。當垃圾回收發生時，該對象的內存可以被壓縮(移動)。 |
| Pinned | 可控制垃圾回收器在應用程序中沒有根引用對象時，該對象也必須留在內存中。當垃圾回收發生時，該對象的內存不能被壓縮(移動)。 |
2.垃圾回收器和GC句柄表的交互行爲如下所示：
1>.垃圾回收器掃描GC句柄表；然後將所有Normal或Pinned對象都標記成不可回收。
2>.垃圾回收器掃描GC句柄表；如果一個Weak記錄項引用了可回收對象，那麼該記錄項引用值更改爲null。
3>.垃圾回收器掃描GC句柄表；如果一個WeakTrackResurrection記錄項引用了可回收對象，那麼該記錄項引用值更改爲null。
4>.垃圾回收器進行內存壓縮(移動)時，Pinned對象不會被移動。
3.C#的fixed語句可以在一個代碼塊中固定對象。
4.WeakReference類型用來保存指定對象的弱引用，並且控制標誌爲Weak。
5.ConditionalWeakTable類用來將對象和數據進行關聯，其中對象保持弱引用，並且控制標誌爲Weak。當對象不被回收時，數據就一定存在。