垃圾回收器有2种不同的工作模式,分别为工作站模式(Workstation)和服务器模式(Server),按照GC线程的工作方式,又可以分成并发方式(Concurrent),非并发方式(Non-concurrent)。

在工作站模式上,可以运行并发方式和非并发方式,而在服务器模式上,只能运行非并发方式。在.NET4.0后,工作站模式和服务器模式上都引入了另一种新模式,后台GC模式。

CLR中垃圾回收器模式_垃圾回收

无论是在工作站模式还是在服务器模式上,只要是非并发方式都称为阻塞式GC。因为这种方式下,GC运行的时候,都会挂起对应CPU上的所有托管线程,然后清理内存完毕后,才恢复挂起的内存。在这期间,其他的代码是无法运行的。

工作站模式是默认的,并且总是运行在单核的CPU上,如果需要设置成服务器模式那么需要在配置文件中设置gcServer="true".如下:

<configuration>

   <runtime>

      <gcServer enabled="true|false"/>

   </runtime>

</configuration>

如果是单核CPU,那么即使设置了gcServer="true",也是无效的,仍然会按照工作站模式运行。gcServer标签是在.NET2.0的时候引入的。

工作站模式下默认是为并发方式,可以通过下面的标签修改成非并发方式:

<configuration>

   <runtime>

      <gcConcurrent enabled="true|false"/>

   </runtime>

</configuration>

之前说过,工作站模式下的非并发GC,在工作的时候,会把所有的托管线程挂起,然后在清理内存。而并发方式却不同,开启了并发GC的情况下,在开始的时候会给第0代一个很大的空间来保证垃圾回收运行期间有足够的空间分配对象。由于第0代和第1带的回收非常的快(毫秒级),所以在第0代和第1代上的回收是不做并发的,只有在第2代回收时才会并发。当第2代回收的时候,有一个专门的GC线程去做(和其他托管线程并发运行),其他托管线程只能在第0代和第1代上分配空间。并发垃圾回收通过最大程度地减少因回收引起的暂停,使交互应用程序能够更快地响应。

CLR中垃圾回收器模式_CLR_02

服务器模式下:每个CPU有一个线程专门执行GC作业,并且托管的堆也会被分成好几个区域,每个线程回收它自己的托管堆,并且这些线程都是最高优先权的,这些线程都只做GC操作,这就使得GC速度很快,但也意味着用户线程会阻塞。服务器模式适合服务器应用程序,只关注高的响应率。

有关的设置关系,如下图:

CLR中垃圾回收器模式_CLR_03

其中后台方式(Background)在.NET4.0之后引入的。它和并发模式类似,但是却是并发模式的升级版,并且默认是开启的,这种后台方式将会替代并发模式的。在.NET4.0的时候,后台方式只能在工作站模式上运行,但是在.NET4.5后,工作站模式和服务器模式上都可以运行了。后台GC可以在第2代上执行的时候,同时在第0代和第1代上执行。这时第0代和第1代上的垃圾收集被称为前台方式。在后台GC工作时,根据需要可以启动另一个临时GC。与并发GC相同,后台GC只运用于完全的垃圾回收(第0、1、2代)并工作在独立的GC线程中,而临时GC则是阻塞式GC,也被称为前台GC。

后台方式的GC运行于服务器模式上时,和在工作站上的主要不同点在于执行后台GC线程的数量。工作站模式下总是单个线程,而服务器模式下会是每个CPU一个线程。

具体的细节可以参考以下网址:

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ee787088(v=VS.100).aspx

http://blogs.msdn.com/b/tess/archive/2009/05/29/background-garbage-collection-in-clr-4-0.aspx

http://www.infoq.com/cn/news/2009/06/Background-Collecto

http://nabacg.wordpress.com/2013/05/13/gc-background-vs-concurrent-mode/(×××)