前段时间在园子里看到有人提到了GC学习的重要性，很赞同他的观点。充分了解GC可以帮助我们更好的认识.NET的设计以及为何在云原生开发中.NET Core会占有更大的优势，这也是一个程序员成长到更高层次所需要经历的过程。在认识GC的过程中，我们先看一下.NET中内存分配的概要知识。
.NET分配内存，主要依据托管资源和非托管资源进行分配。托管资源分配到了托管堆中并受CLR的管理，非托管资源分配到了非托管堆中。该节主要讨论托管资源的分配。
CLR支持两种基本类型：值类型和引用类型。CLR对这两种类型在运行时有两种分配方式：
内存的分配过程如下图所示
需要注意的是，CLR还要维护一个指针，称为NextObjPtr，这个指针指向下一个对象再堆中的分配位置。初始化时，NextObjPtr设为地址空间区域的基地址。一个区域被非垃圾对象填满后，CLR会分配更多的区域，指针也会不断偏移。new操作符会返回对象的引用，就在返回这个引用之前，NextObjPtr指针的值会加上对象占用的字节数来得到一个新值，即下一个对象放入托管堆时的地址。
常用的垃圾回收算法主要有引用计数算法和引用跟踪算法。引用计算有着明显的缺陷，.NET使用的垃圾回收算法是引用跟踪法。小记：关于垃圾回收算法，我记得有一个知识点，在C#中如果出现了循环引用是否会导致内存溢出？如果比较了解这两种算法就会知道不会溢出。
GC Root引用跟踪算法，通过一系列GCRoot对象作为起始点，从这些点开始向下搜索，搜索的路径成为引用链，当一个对象到GC没有任何引用链，说明对象可以被回收。
GC Root可以类比树来解释
GC根节点存在于堆栈中，指向Teacher引用对象。它包含一个ArrayList订单集合，由Teacher对象引用。集合本身也包含对其元素的引用，随着搜索深度的增加，树也不断长大。
GC根节点的引用源来自
(1)、堆栈
(2)、全局或静态变量
(3)、CPU寄存器
(4)、互操作引用（COM / API调用中使用的.NET对象）
(5)、对象终结引用(objects finalization references)
GC引入了代的概念，分为三种代，G0、G1、G2，G0对象生存周期较短，越往后生存周期越长(虽然G2中由于直接存储了大对象，又由于G2不是每次都会扫描，所以大多数情况下，G2中的对象的生存周期比G0中的更长)。
GC运行如下图所示
需要注意的是，CLR想要进行垃圾回收时，会立即挂起执行托管代码中的所有线程，正在执行非托管代码的线程不会挂起。所以再多线程环境下，可能会出现莫名其妙的诡异问题。
下图为GC的整体运行流程，包含五个步骤：
CLR会在一下情况发生时，执行GC操作
1、当GC的代的预算大小已经达到阈值而无法对新对象分配空间的时候，比如GC的第0代已满；
2、显式调用System.GC.Collect()(显示调用要慎重，因为手动调用可能会与自动执行的GC冲突，从而导致无法预知的问题)；
3、其他特殊情况，比如，操作系统内存不足、CLR卸载AppDomain、CLR关闭，甚至某些极端情况下系统参数设置改变也可能导致GC回收。
关于GC模式主要有
WorkStation GC
Server GC
Concurrent GC
Non-Concurrent GC
Background GC
详细信息请参阅：https://www.cnblogs.com/dacc123/p/10980718.html，这篇文章关于GC模式的说明比较详细。
.NET Core 3.0的GC处理