.NET：典型的垃圾收集器开销是多少？答案

【问题标题】：.NET: What is typical garbage collector overhead?.NET：典型的垃圾收集器开销是多少？
【发布时间】：2011-01-17 01:35:17
【问题描述】：

5% 的执行时间花在 GC 上？ 10%？ 25%？

谢谢。

【问题讨论】：

我不知道 .NET，但我确信我知道答案：取决于！ :)
如果您担心.net 性能，那么垃圾收集器不应该是您的主要担心。如果您编写算法代码（信号处理、压缩），那么在将 C++ 算法移植到 .net 时，可能会出现明显的减速。在我看到的例子中，它很容易慢两倍以上。如果不这样做，与等待磁盘访问或在非托管库中花费的时间相比，所有 .net 开销都可以忽略不计。

标签： c# .net clr

【解决方案1】：

这完全取决于应用程序。垃圾收集是按要求完成的，因此您分配的大量内存后来变成垃圾的频率越高，它必须运行的频率就越高。

如果您预先分配所有内容并且从不分配任何新对象，它甚至可能低至 0%。

在典型的应用程序中，我认为答案非常接近 0% 的时间花在垃圾收集器上。

【讨论】：

【解决方案2】：

This blog post 对此领域进行了有趣的调查。

海报的结论？对于他的例子来说，开销可以忽略不计。

所以 GC 堆是如此之快，以至于在实际程序中，即使在紧密循环中，您也可以使用闭包和委托，甚至无需考虑（甚至几纳秒）。与往常一样，进行干净、安全的设计，然后分析以找出开销在哪里。

【讨论】：

他的结论很清楚。他的最后一点是正确干净、安全的代码，然后配置文件以发现问题，这可能是最好的建议。要了解您的实际开销，请进行一些测试和一些内存配置文件。那你就肯定知道了。
我认为这篇博文有点误导。作者正在运行单线程测试，并使用简单的开始和结束时间差来“衡量”GC 开销。实际上，他正在测量 lambda 的开销，而 GC 将在不同的线程中运行。（至少这是我所期望的。有人可以证实或反驳这一点吗？）
@sfussenegger，据我所知，我在配置为使用物理机单核的 VM 中运行了测试。无论如何，如果它在多核上表现得更好，那就是另一个支持 GC 而非手动内存管理的论点。

【解决方案3】：

开销变化很大。将问题域简化为“典型场景”并不实际，因为 GC（以及相关函数，如终结）的开销取决于几个因素：

您的应用程序使用的 GC 风格（影响您的线程在 GC 期间可能被阻塞的方式）。
您的分配配置文件，包括您分配的频率（当分配请求需要更多内存时自动触发 GC）和对象的生命周期配置文件（第 0 代收集速度最快，第 2 代收集速度较慢，如果您诱导大量2 个集合，您的开销会增加）。
可终结对象的生命周期配置文件，因为它们必须完成终结器才能有资格被收集。

可以分析各个点对每个相关轴的影响（可能还有更多相关的领域我想不起来）——所以问题实际上是“你如何减少那些与“常见场景”相关的轴？”

基本上，正如其他人所说，这取决于。或者，“足够低，在它显示在分析器报告上之前你不应该担心它。”

【讨论】：

【解决方案4】：

是的，垃圾收集器将花费大约 X% 的时间来收集所有应用程序的平均时间。但这并不一定意味着时间是开销。 对于开销，您实际上只能计算在非托管平台上释放等量内存后剩余的时间。

考虑到这一点，实际开销是负，但垃圾收集器将通过批量释放几块内存来节省时间。这意味着更少的上下文切换和整体效率的提高。

此外，从 .Net 4 开始，垃圾收集器在不同的线程上做了很多工作，不会过多地中断您当前正在运行的代码。随着我们越来越多地使用多核机器，其中一个核心有时甚至可能处于空闲状态，这很重要。

【讨论】：

【解决方案5】：

它真的可以改变。看看我写的这个演示short-but-complete程序：

这显示了大型 gen2 垃圾收集的效果。

【讨论】：

【解决方案6】：

在本机 C/C++ 中，由于找到大小合适的空闲内存块，有时分配内存的成本很高，由于释放内存的成本也不为 0不必将释放的内存链接到正确的块列表中，并将小块组合成大块。

在 .NET 中，分配一个新对象非常快，但是当垃圾收集器运行时，您需要付出代价。 但是，垃圾回收短期对象的成本尽可能接近免费。

我一直发现，如果垃圾收集的成本对您来说是个问题，那么您的软件设计可能会遇到更大的问题。分页可能是一个大问题如果您没有足够的物理 RAM，则任何 GC，因此您可能无法将所有数据都放在 RAM 中并依赖操作系统根据需要提供虚拟内存。

【讨论】：