半年之前，PM让我在部门内部进行一次关于“内存泄露”的专题分享，我为此准备了一份PPT。今天无意中将其翻出来，觉得里面提到的关于CLR下关于内存管理部分的内存还有点意思。为此，今天按照PPT的内容写了一篇文章。本篇文章不会在讨论那些我们熟悉的话题，比如“值类型引用类型具有怎样的区别？”、“垃圾回收分为几个步骤？”、“Finalizer和Dispose有何不同”、等等，而是讨论一些不同的内容。整篇文章分上下两篇，上篇主要谈论的是“程序集（Assembly）和应用程序域（AppDomain）”。也许有的地方说的不是很正确，希望读者不吝赐教。

　　一、程序集与应用程序域

　　何谓程序集（Assembly）？它是一个托管应用的基本的部署单元。一个程序集是自描述的（通过元数据）、能够实施版本策略和部署策略。我倾向于这样的方式来定义程序集：“Assembly is a reusable, versionable, and self-describing building block of a CLR application.”从结构组成来看，一个程序集主要由三个部署组成：IL指令、元数据和资源。程序集的结构组成如下图所示。

　　那么什么又是应用程序域呢？从功能上讲，通过应用程序域实现的隔离机制为托管代码的执行提供了一个安全的边界。从与程序集的关系来讲，我们可以将应用程序域看成是加载程序集的容器。只有相关的程序集被CLR加载到相应的应用程序域中，才谈得上代码的执行。

基于应用程序域的隔离，归根结底是内存的隔离。一个基本的反映就是：在一个应用程序域中创建的对象，不能直接在另一个应用程序域中使用。这中间需要有一个基本的跨应用程序域传递的机制，我们将这种机制称之为“封送（Marshaling）”。具体来讲，又具有两种不同的封送方式：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、系统程序域、共享程序域和默认程序域

　　当托管应用被启动后，在执行第一句代码之前，CLR会先后为我们创建三个应用程序域：系统程序域（System Domain）、共享程序域（Shared Domain）和默认程序域（Default Domain），它们分别具有不同的作用。

• 系统程序域：系统程序域是第一个被创建的应用程序域，同时也是其他两个应用程序域的创建者。在该程序域初始化过程中，由它将msCorLib.dll这个程序集（这是一个很重要的程序集，.NET类型系统最基本的类型定义其中）加载到共享程序域中。此外，驻留的字符串也被保存在此系统程序域中。系统程序域的一个主要的任务是追踪其他所有应用程序域的状态，并负责加载和卸载它们；
• 共享程序域：共享程序域主要用于保存以“中立域（Domain-neutral Domain ）”加载的程序集容器。所谓“中立域 ”方式加载的程序集，就是说程序集并不被加载到当前的程序域中并被该程序域专用，而是加载到一个公共的程序域中被所有程序域共享。
• 默认程序域：我们的托管程序最终就运行在该程序域中，默认程序域可以通过System.AppDomain表示。

　　三、字符串的驻留

　　上面的文字描述实际上透露一些重要的信息，其中一个就是字符串的驻留（String Interning）。关于字符串的驻留，我想大家都不陌生，所以在这里我就不作重复的介绍了。在这里，我只想讨论一个问题：字符串的驻留是基于整个进程的，而不是仅仅基于某个应用程序域。

　　从上面的描述我们知道，字符串对象和一般的引用类型对象具有很大的不同：字符串对象直接被保存到系统程序域中，而一般的引用类型对象我们都是最终保存在GC堆中。从某种意义上讲，在字符串驻留机制下，字符串也是以“中立域”的方式被加载的，被驻留的字符串能够被同一个进程下所有应用程序域所共享。

　　那么，我们是否可以通过一些比较直观的方式来验证这一点。但是，我们不能直接编写程序来比较两个应用程序域中字符串是否是相同的引用，但是我们有一些间接的机制。我个人喜欢采用的方式是：加锁。我们在运行于不同的应用程序域的代码中对两个字符串变量进行加锁，如果程序运行的结果和对相同的对象加锁一样，那么就可以证明被枷锁的两个对象实际上是同一个对象。

　　为了便于演示，我写一个如下一个AppDomainContext，表示某个AppDomain对应的执行上下文。AppDomainContext具有一个只读的类型为AppDomain的属性，该属性通过构造函数执行，最终在静态方法NewContext被创建。我们调用Invoke方法让指定的方法对应的应用程序域中执行。

   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技术：关于CLR内存管理一些深层次的讨论 [上篇]，转载需保留来源！

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