半年之前，PM讓我在部門(mén)內(nèi)部進(jìn)行一次關(guān)于“內(nèi)存泄露”的專(zhuān)題分享，我為此準(zhǔn)備了一份PPT。今天無(wú)意中將其翻出來(lái)，覺(jué)得里面提到的關(guān)于CLR下關(guān)于內(nèi)存管理部分的內(nèi)存還有點(diǎn)意思。為此，今天按照PPT的內(nèi)容寫(xiě)了一篇文章。本篇文章不會(huì)在討論那些我們熟悉的話(huà)題，比如“值類(lèi)型引用類(lèi)型具有怎樣的區(qū)別？”、“垃圾回收分為幾個(gè)步驟？”、“Finalizer和Dispose有何不同”、等等，而是討論一些不同的內(nèi)容。整篇文章分上下兩篇，上篇主要談?wù)摰氖?ldquo;程序集（Assembly）和應(yīng)用程序域（AppDomain）”。也許有的地方說(shuō)的不是很正確，希望讀者不吝賜教。

　　一、程序集與應(yīng)用程序域

　　何謂程序集（Assembly）？它是一個(gè)托管應(yīng)用的基本的部署單元。一個(gè)程序集是自描述的（通過(guò)元數(shù)據(jù)）、能夠?qū)嵤┌姹静呗院筒渴鸩呗浴Ｎ覂A向于這樣的方式來(lái)定義程序集：“Assembly is a reusable, versionable, and self-describing building block of a CLR application.”從結(jié)構(gòu)組成來(lái)看，一個(gè)程序集主要由三個(gè)部署組成：IL指令、元數(shù)據(jù)和資源。程序集的結(jié)構(gòu)組成如下圖所示。

　　那么什么又是應(yīng)用程序域呢？從功能上講，通過(guò)應(yīng)用程序域?qū)崿F(xiàn)的隔離機(jī)制為托管代碼的執(zhí)行提供了一個(gè)安全的邊界。從與程序集的關(guān)系來(lái)講，我們可以將應(yīng)用程序域看成是加載程序集的容器。只有相關(guān)的程序集被CLR加載到相應(yīng)的應(yīng)用程序域中，才談得上代碼的執(zhí)行。

基于應(yīng)用程序域的隔離，歸根結(jié)底是內(nèi)存的隔離。一個(gè)基本的反映就是：在一個(gè)應(yīng)用程序域中創(chuàng)建的對(duì)象，不能直接在另一個(gè)應(yīng)用程序域中使用。這中間需要有一個(gè)基本的跨應(yīng)用程序域傳遞的機(jī)制，我們將這種機(jī)制稱(chēng)之為“封送（Marshaling）”。具體來(lái)講，又具有兩種不同的封送方式：按值封送（MBV：Marshaling By Value ）和按引用封送（MBR：Marshaling By Reference）。MBV主要采用序列化的方式，而MBR最典型的就是.ENT Remoting。

　　二、系統(tǒng)程序域、共享程序域和默認(rèn)程序域

　　當(dāng)托管應(yīng)用被啟動(dòng)后，在執(zhí)行第一句代碼之前，CLR會(huì)先后為我們創(chuàng)建三個(gè)應(yīng)用程序域：系統(tǒng)程序域（System Domain）、共享程序域（Shared Domain）和默認(rèn)程序域（Default Domain），它們分別具有不同的作用。

• 系統(tǒng)程序域：系統(tǒng)程序域是第一個(gè)被創(chuàng)建的應(yīng)用程序域，同時(shí)也是其他兩個(gè)應(yīng)用程序域的創(chuàng)建者。在該程序域初始化過(guò)程中，由它將msCorLib.dll這個(gè)程序集（這是一個(gè)很重要的程序集，.NET類(lèi)型系統(tǒng)最基本的類(lèi)型定義其中）加載到共享程序域中。此外，駐留的字符串也被保存在此系統(tǒng)程序域中。系統(tǒng)程序域的一個(gè)主要的任務(wù)是追蹤其他所有應(yīng)用程序域的狀態(tài)，并負(fù)責(zé)加載和卸載它們；
• 共享程序域：共享程序域主要用于保存以“中立域（Domain-neutral Domain ）”加載的程序集容器。所謂“中立域 ”方式加載的程序集，就是說(shuō)程序集并不被加載到當(dāng)前的程序域中并被該程序域?qū)Ｓ茫羌虞d到一個(gè)公共的程序域中被所有程序域共享。
• 默認(rèn)程序域：我們的托管程序最終就運(yùn)行在該程序域中，默認(rèn)程序域可以通過(guò)System.AppDomain表示。

　　三、字符串的駐留

　　上面的文字描述實(shí)際上透露一些重要的信息，其中一個(gè)就是字符串的駐留（String Interning）。關(guān)于字符串的駐留，我想大家都不陌生，所以在這里我就不作重復(fù)的介紹了。在這里，我只想討論一個(gè)問(wèn)題：字符串的駐留是基于整個(gè)進(jìn)程的，而不是僅僅基于某個(gè)應(yīng)用程序域。

　　從上面的描述我們知道，字符串對(duì)象和一般的引用類(lèi)型對(duì)象具有很大的不同：字符串對(duì)象直接被保存到系統(tǒng)程序域中，而一般的引用類(lèi)型對(duì)象我們都是最終保存在GC堆中。從某種意義上講，在字符串駐留機(jī)制下，字符串也是以“中立域”的方式被加載的，被駐留的字符串能夠被同一個(gè)進(jìn)程下所有應(yīng)用程序域所共享。

　　那么，我們是否可以通過(guò)一些比較直觀的方式來(lái)驗(yàn)證這一點(diǎn)。但是，我們不能直接編寫(xiě)程序來(lái)比較兩個(gè)應(yīng)用程序域中字符串是否是相同的引用，但是我們有一些間接的機(jī)制。我個(gè)人喜歡采用的方式是：加鎖。我們?cè)谶\(yùn)行于不同的應(yīng)用程序域的代碼中對(duì)兩個(gè)字符串變量進(jìn)行加鎖，如果程序運(yùn)行的結(jié)果和對(duì)相同的對(duì)象加鎖一樣，那么就可以證明被枷鎖的兩個(gè)對(duì)象實(shí)際上是同一個(gè)對(duì)象。

　　為了便于演示，我寫(xiě)一個(gè)如下一個(gè)AppDomainContext，表示某個(gè)AppDomain對(duì)應(yīng)的執(zhí)行上下文。AppDomainContext具有一個(gè)只讀的類(lèi)型為AppDomain的屬性，該屬性通過(guò)構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行，最終在靜態(tài)方法NewContext被創(chuàng)建。我們調(diào)用Invoke方法讓指定的方法對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序域中執(zhí)行。

   1: public class AppDomainContext

   2: {

   3:     public AppDomain AppDomain { get; private set; }

   4:     private AppDomainContext(AppDomain appDomain)

   5:     {

   6:         this.AppDomain = appDomain;

   7:     }

   8:     public static AppDomainContext NewContext(string friendlyName)

   9:     {

  10:         return new AppDomainContext(AppDomain.CreateDomain(friendlyName));

  11:     }

  12:  

  13:     public void Invoke<T>(Action<T> action) where T : MarshalByRefObject

  14:     {

  15:         T instance = (T)this.AppDomain.CreateInstanceAndUnwrap(typeof(T).Assembly.FullName, typeof(T).FullName);

  16:         action.Invoke(instance);

  17:     }

  18: }

NET技術(shù)：關(guān)于CLR內(nèi)存管理一些深層次的討論 [上篇]，轉(zhuǎn)載需保留來(lái)源！

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