.NET Discovery 系列之七：深入理解 .NET 垃圾收集機制（下）—.NET 4.0 新功能與通知機制

承接前文 GC 基礎與關鍵方法，本文聚焦 .NET 4.0 引入的背景式 GC (Background GC) 與完整 GC 通知 API。

.NET 4.0 背景式垃圾收集

基於 Workstation GC with Concurrent 模式演進：

• Full GC 期間仍可進行 Gen 0/1 收集（前景收集）。
• 背景收集在獨立低優先序執行緒執行，遇前景收集需求主動讓步。
• 動態調整 Gen 0/1 容量，減少前景收集頻率。
• 解決舊模式中 Gen 0 耗盡導致全域暫停的問題。

GC 完整收集通知 API (.NET 3.5 SP1+)

四個靜態方法：

1. GC.RegisterForFullGCNotification(maxGenThreshold, lohThreshold)：註冊通知，參數為 Gen 2 存活物件數與 LOH 物件數閾值。
2. GC.WaitForFullGCApproach()：阻塞等待 Full GC 即將開始，回傳 GCNotificationStatus.Succeeded 時可暫停人工 GC.Collect() 避免干擾。
3. GC.WaitForFullGCComplete()：阻塞等待 Full GC 完成，完成後可恢復高負載配置。
4. GC.CancelFullGCNotification()：取消註冊。

完整範例：伺服器負載協調

static bool checkForNotify = false, bAllocate = false, finalExit = false;
static List<byte[]> load = new List<byte[]>();

public static void Main() {
    try {
        GC.RegisterForFullGCNotification(10, 10);
        checkForNotify = true; bAllocate = true;
        new Thread(WaitForFullGCProc).Start();
        // 模擬伺服器負載配置
        while (true) {
            if (bAllocate) { load.Add(new byte[1000]); /* 監控 Gen 2 次數 */ }
            if (finalExit) break;
        }
    } catch (InvalidOperationException) { /* Concurrent GC 啟用時不支援通知 */ }
    finally { GC.CancelFullGCNotification(); }
}

static void WaitForFullGCProc() {
    while (checkForNotify) {
        var s = GC.WaitForFullGCApproach();
        if (s == GCNotificationStatus.Succeeded) { bAllocate = false; /* 暫停配置 */ }
        s = GC.WaitForFullGCComplete();
        if (s == GCNotificationStatus.Succeeded) { bAllocate = true; /* 恢復配置 */ }
    }
}

適用於高併發伺服器：在 Full GC 期間暫停新請求配置，降低延遲尖峰。