【C# .Net GC】GC的类型与工作方式 和配置

.net主要有两种类型垃圾回收器，也可也说是垃圾回收器的两种工作模式。

GC的类型主要有两种；

工作模式是针对进程的，程序启动后就不能修改了。只能在配置文件.json .xml进行设置。但是可用通过GCSeting类的GCLatencyMode进行微调（也叫延迟模式）。

• 工作站（默认的.NET程序都是WorkStation GC）
• 服务器 （默认的.NET程序都是WorkStation GC）

GC的工作方式主要有两种

每种类型都对应两种工作方式

• 后台（.net4.0后用后台模式取代并发模式）
• 非并发

工作站和服务器垃圾回收

使用条件：进程终止前不会改变，不过可用通过GCsetting类的GClatencyMode进行控制。

工作站
该模式针对客户端应用程序优化GC.GC造成的延时很低，应用程序线程挂起时间很短，避免使用户感到焦虑。在该模式中，GC假定机器上运行的其他应用程序都不会消耗太多的CPU资源。

工作站垃圾回收既可以是并发的，也可以是非并发的。 并发（或后台 ）垃圾回收使托管线程能够在垃圾回收期间继续操作。 后台垃圾回收替换 .NET Framework 4 及更高版本中的并行垃圾回收。
服务器

该模式针对服务器端应用程序优化GC。被优化的主要是吞吐量和资源利用。GC假定机器上没有运行其他应用程序（无论客户端还是服务器应用程序），并假定机器的所有CPU都可用来辅助完成GC。该模式造成托管堆被拆分成几个区域（section），每个CPU一个。开始垃圾回收时，垃圾回收器在每个CPU上都运行一个特殊线程；每个线程都和其他线程并发回收它自己的区域。对于工作者线程（worker

thread）行为一致的服务器应用程序，并发回收能很好地进行。这个功能要求应用程序在多CPU计算机上运行，使线程能真正地同时工作，从而获得性能的提升。

• 在 .NET Core 中，服务器垃圾回收既可以是非并发也可以是后台执行。

• 在 .NET Framework 4.5 和更高版本中，服务器垃圾回收既可以是非并发也可以是后台执行。 在 .NET Framework 4 和以前的版本中，服务器垃圾回收非并行运行

应用程序默认以“工作站”GC模式运行。寄宿了CLR的服务器应用程序（比如ASP.NET或Microsoft SQL Server）可请求CLR加载“服务器”GC.但如果服务器应用程序在单处理器计算机上运行，CLR将总是使用“工作站"GC模式。

独立应用程序可创建一个配置文件告诉CLR使用服务器回收器。配置文件要为应用程序添加一个gcServer元素。下面是一个示例配置文件：

.net core 在.csproj 文件中添加

<PropertyGroup>
  <ServerGarbageCollection>true</ServerGarbageCollection>
</PropertyGroup>

.net frame

<configuration>
    <runtime>
        <gcServer enabled="true"/>
    </runtime>
</configuration>

应用程序运行时，可查询GCSettings类的只读Boolean属性IsServerGC来询问CLR它是否正在“服务器”GC模式中运行：

using System;
using System.Runtime; // GCSettings is in this namespace  

public static class Program {
   public static void Main() {
      Console.WriteLine("Application is running with server GC=" + GCSettings.IsServerGC);
    }
}

除了这两种主要模式，GC还支持两种子模式：并发（默认）或非并发。

在并发方式中，垃圾回收器有一个额外的后台线程，它能在应用程序运行时并发标记对象。一个线程因为分配对象造成第0代超出预算时，GC首先挂起所有线程，再判断要回收哪些代。
事实上，垃圾回收器更倾向于选择不压缩。可用内存多，垃圾回收器便不会压缩堆；这有利于增强性能，但会增大应用程序的工作集。

为了告诉CLR不要使用并发回收器，可创建包含geConcurrent元素的应用程序配置文件。下面是配置文件的一个例子：

<configuration>
   <runtime>
      <gcConcurrent enabled="false"/>
   </runtime>
</configuration>

配置

后台/非并发配置

• 配置是否启用后台（并发）垃圾回收。
• 默认：使用后台垃圾回收。 它等效于将值设置为 true。
• 有关详细信息，请参阅后台垃圾回收。

后台垃圾回收

	设置名	值	引入的版本
runtimeconfig.json	System.GC.Concurrent	true - 后台 GC false - 非并发 GC	.NET Core 1.0
MSBuild 属性	ConcurrentGarbageCollection	true - 后台 GC false - 非并发 GC	.NET Core 1.0
环境变量	COMPlus_gcConcurrent	1 - 后台 GC 0 - 非并发 GC	.NET Core 1.0
环境变量	DOTNET_gcConcurrent	1 - 后台 GC 0 - 非并发 GC	.NET 6
.NET Framework 的 app.config	gcConcurrent	true - 后台 GC false - 非并发 GC

示例

runtimeconfig.json 文件：

{
   "runtimeOptions": {
      "configProperties": {
         "System.GC.Concurrent": false
      }
   }
}

项目文件：

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  <PropertyGroup>
    <ConcurrentGarbageCollection>false</ConcurrentGarbageCollection>
  </PropertyGroup>

</Project>

案例 .net6.0 C#10

using System.Runtime;
//查看GC的初始配置：类型、工作方式以及微调工作方式。  类型、工作方式在.json或xml文件中修改。不过可用在程序运行时候微调
Console.WriteLine($"IsServerGC:{GCSettings.IsServerGC}");// 释放是服务器GC
Console.WriteLine($"IsConcurrent:{System.GC.GetGCMemoryInfo().Concurrent}");//工作方式 System.GC
Console.WriteLine($"LatencyMode:{GCSettings.LatencyMode}");// 微调工作方式状态

Console.WriteLine("GC的工作方式进行微调 将默认的模式修改成Batch");
GCLatencyMode oldGCL=GCSettings.LatencyMode;//获取单曲的GC
try
{
    GCSettings.LatencyMode = GCLatencyMode.Batch;
    //要执行其他代码
}
finally
{
    //修改回去
    GCSettings.LatencyMode=oldGCL;
}
GCSettings.LatencyMode = GCLatencyMode.Batch;
Console.WriteLine($"IsConcurrent:{System.GC.GetGCMemoryInfo().Concurrent}");// //System.GC
Console.WriteLine($"LatencyMode:{GCSettings.LatencyMode}");// 工作方式