注册表是Windows操作系统的一个核心数据库，记载着机子的硬件信息、系统配置、用户配置等各种“高大上”的数据。对于Windows用户来说，如果不会手动修改个注册表项，简直都不好意思自称“电脑高手”。“高手”们热衷于通过regedit提升电脑运行速度、DIY系统配置，把0改成1，把1改成2，狂拽炫酷；而包括我在内的“低手”们只得望其项背，据说保不齐能把系统改瘫了，轻易不敢碰得，但有一项技能是可以轻松get的，那就是使用第三方软件清理注册表垃圾，这么做也多少能提升一点逼格，毕竟还有好多人不知道注册表这东西呢！
可正当大家一致认为清理注册表有助于提高系统性能，正当我们抱着这份信念每天happy地做着清理时，有人却发出了“清理注册表毫无用处”的观点。唯一的逼格被否定了，坑爹呢这是！我抱着辩证批判的态度读完那些帖子，发现其中并未给出真正令人信服的原理。那么问题来了，我到底该信啥？
注册表垃圾，就是指软件卸载后残留在注册表内的无用项，如果不进行清理，各种软件装了卸装了卸，日积月累，注册表在体积上肯定会变大。关键是，注册表会变得多大？变大后对系统性能的影响有多少？为了搞清楚这些问题，首先需要理解注册表的组成结构。
内存中的注册表
也许你每天清理着注册表垃圾，其实却根本不知道注册表这个“隐秘而伟大”的东西到底在哪。徽标键+R，运行regedit，Look！这就是传说中的注册表！其实准确地说这时打开的只是注册表编辑器，以一种便于查看和修改的形式呈现着注册表数据。
考虑到有朋友可能从未接触，简单普及一点基础知识：注册表组织结构好比文件系统，其中键的概念相当于文件夹，键值相当于文件夹里的文件，那么根键就好比根目录，子键就好比文件夹下的子文件夹，组织起来成树状结构，并不是什么高深的东西。
下面我们详细介绍这映入眼帘的五个根键。
首先需要提到符号键的概念，HKEY_CLASSES_ROOT、HKEY_CURRENT_USER及HKEY_CURRENT_CONFIG这三个根键本质上是另两个根键中部分内容的链接，并不独立存在，相当于Windows文件系统中快捷方式的概念。不光是根键，根键下的部分子键在其他地方也会有对应的符号键，这意味着注册表编辑器所展示的内容有很多是重复的，有些甚至重复了不止两次。
注册表中真正保存数据的只有HKEY_LOCAL_MACHINE和HKEY_USERS两个根键，所以我们说注册表编辑器所展示的不是注册表本身，而是一个更易于查看和编辑的注册表视图。下表就是各根键的功能说明。
注：XP、Vista、Win7、甚至64位和32位系统下的注册表组成均略有不同，这里以Win7为主，并尽量体现各系统间的共通点。
hive文件
到现在为止，我们看到的都是在内存里的东西，既然注册表是一个存储信息的数据库，那么在磁盘上就应该能够找到对应的文件。没错，就在C盘，不是一个，是一堆（部分可能还被隐藏了起来），我们称之为hive文件。hive直译过来就是蜂巢的意思，装逼一点就译成“储巢”，当然最明智的做法还是不翻译。
为什么叫hive呢？相传有个Windows工程师十分讨厌蜜蜂，于是他的同事恶作剧，引入了蜂窝（hive）……当然有观点认为是因为键与键值组织为B-tree（谐音Bee-tree）结构，倒是十分专业的样子，但我更乐意相信第一种解释。
废话太多了，赶紧来扒一扒HKLM和HKU下各个子键所对应的文件吧。
说明：
☞ hive文件包括不带后缀名的数据存储文件（如BCD、SAM）以及相应的还有带各种后缀（.LOG、.LOG1、.LOG2、.blf、.regtrans-ms等）的辅助文件，辅助文件各有作用，不再本文讨论范围，有兴趣者可参考《Deeper into the Windows Registry》一文。
☞ hive文件都是二进制格式的，一般软件打不开的哦！
☞ 可以看到，注册表中几乎所有内容在磁盘上都有着相应的hive文件，除了HKLM\HARDWARE。这里有个比较重要的概念：volatile hive。这一类hive不在磁盘上留有数据，而是在每次开机时动态收集环境信息，只存在于内存中。（想来也是，本来开机时计算机会做一个加电自检，检测所有硬件。）所以说，hive文件并不能代表注册表的全部，完整的注册表只存在于内存中。
☞ 我不知道HKLM\COMPONENTS是用来干啥的，甚至在注册表编辑器里都看不见，但它确实存在，望有高人指点。
☞ 微软给出的hive的定义是注册表中键、子键和键值的逻辑组合，而并非指文件。许多文章和论文都把hive当做hive文件本身，在不产生歧义的情况下倒也没有大碍。
实验
通常软件在安装时会在HKCU\Software（即HKU\%SID%\Software）和HKLM\SOFTWARE下写入自己必要的配置信息，如果没有足够的空间，注册表就以4KB为单位增长（所以我们在C盘看到的hive文件大小都是4K的整数倍）；卸载时部分键项残留下来，形成垃圾，大有去公共厕所拉完屎不冲水的架势，简直人神共愤，如果注册表为其增长了n个4K，那么这增长的部分就得不到释放，注册表就越来越“臃肿”了。
此时我尝试性地卸载了一个软件，注册表项也确实少了，可是hive文件岿然不动，甚至与近一个月前的大小一模一样。
尼玛这跟说好的不一样啊！难道是要重启？重启，不变，再重启，我在风中凌乱。由于理论上注册表更新会每隔5秒写回hive文件，也明显可以看到hive文件的修改时间确实刷新了，所以重启不重启根本没有任何影响。
是数据太小（不足4K就可能影响不了hive文件的体积）？事实上卸载前该软件的对应表项已经被我导出，确实超过4K。为找出症结所在，我一鼓作气卸了好几个软件，C盘顿时多出2G空间。这下总够了吧！谁料NTUSER.DAT还是那个NTUSER.DAT，SOFTWARE还是那个SOFTWARE。
别拦我！我要去厕所哭晕……
可是这到底怎么解释呢？原来hive文件大小并不能代表实际注册表项的大小，从注册表编辑器导出对应的二进制文件，才可以看到表项在内存中真正的体积。
很好，可以明显地看到内存中的hive确实缩水了。趁热打铁，在此基础上继续卸载一个暴风影音，卸载前先记录下其表项大小——32KB。
事实证明本OS中暴风的装卸仅作用于HKCU，对应NTUSER.DAT，导出对比。
果然变小了，并且7944 - 7916 = 28 ≠ 32，这正是hive以4K为单位组织内容的表现。
现在就让我们来看一看，软件卸载时留下的垃圾hive有多大。我在注册表中找到几个早已卸载了的软件，多少年了，它们依然顽强地躺在那里。
可以看出垃圾hive说大也不大说小也不小……等一下，貌似我这些例子覆盖性并不太好，怎么都是8K啊！有兴趣的朋友可以导出一些自己电脑上的垃圾hive，以弥补这单调的画面。
结论
1) 对磁盘效率的影响
到此为止，我们可以得出一个明显的结论，垃圾hive确实会增大注册表的体积，但磁盘上的hive文件似乎并不受影响。系统固定了hive文件的体积，也许是为了提高存取效率，另一方面也可以减少磁盘碎片。
2) 对内存效率的影响
那么在内存中呢？在系统运行时，内存中保存着一份完整的注册表，这意味着磁盘上的hive文件会被整个读入内存，但准确地说进入的是分页池，而分页池中长时间用不到的内容会被替换到磁盘。注册表中的垃圾项是永远也不会被访问到的，也就是说它们即使被加载到内存中，也必然会被换出到虚拟内存（磁盘），因此不会影响系统运行速度。即使不被换出，内存中的注册表组织为Map结构：
类似通过“学校\年级\班级\学号”的形式能快速定位一个学生，注册表项也能被快速定位，少数多余的垃圾项对查找速度并无多大影响。
3) 对开机速度的影响
那么注册表垃圾真的就人畜无害了？我想它们唯一能导致的负面影响是：增加了系统启动过程中加载注册表的时间。而这份拖累有多少呢？CHIP有一张图很能直观地说明问题：
通常整个注册表在百兆左右，而垃圾项估计也占不了百K，两者是千分之一量级的关系。即使整个开机时间（假设为1分钟）都在用来加载注册表，清理垃圾项却仅能带来0.06秒的速度提升，确实只能起到心理安慰的作用了。
但即便如此，清理注册表依然具有两大显著功效：
1) 许多大型专业软件都有“洁癖”，在重装时需要彻底清理；
2) 对于强迫症用户，干掉垃圾项是件很爽的事。
参考文献
[1] CHIP. 清理注册表真的会为系统提速么？[EB/OL]. http://www.chip.cn/article-305-1.html, 2014-09-01.
[2] 月影天心. 带你认清所谓优化、内存整理、注册表清理备份还原的骗局和误区！[EB/OL]. http://bbs.kafan.cn/thread-1422468-1-1.html, 2014-08-14.
[3] 毕宇. 注册表文件系统的设计与实现[D]. 成都: 电子科技大学, 2014.
[4] Mark Russinovich. Inside the Registry[EB/OL]. http://windowsitpro.com/systems-management/inside-registry, 1999-04-30.
[5] Microsoft. Windows registry information for advanced users[EB/OL]. http://support.microsoft.com/kb/256986, 2012-09-11.
[6] Wikipedia. Windows Registry[EB/OL]. http://en.wikipedia.org/wiki/Windows_Registry#Hives, 2014-11-04.
[7] 施威铭研究室. Windows 7注册表秘技大搜捕[M]. 北京: 清华大学出版社, 2010.
[8] MSDN. Why is a registry file called a hive?[EB/OL]. http://blogs.msdn.com/b/oldnewthing/archive/2003/08/08/54618.aspx, 2003-08-08.
[9] Microsoft. Registry Hives[EB/OL]. http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms724877(v=vs.85).aspx.
[10] Remah. Deeper into the Windows Registry[EB/OL]. http://www.techsupportalert.com/content/deeper-windows-registry.htm, 2014-07-21.
[11] Blake Morrison. Unable to restart server due to registry bloat over 2GB[EB/OL]. http://blogs.technet.com/b/askperf/archive/2014/10/22/unable-to-restart-server-due-to-registry-bloat-over-2gb.aspx, 2014-10-22.
[12] HP. Managing the System Registry Hive on Windows Server 2003 and Windows Server 2008 Integrity Systems[Z]. 2009.
