javaScript中的垃圾回收机制

在这之前先了解下什么是js中的垃圾？对于前端开发来说，js中内存管理是自动的，当创建对象、数组、函数等时就会自动给分配空间，当后续代码开发过程中对象不再被引用，或者不能从根上访问到时（不可达对象）这些都被称为垃圾。（javascript 中的根可以理解为是全局变量对象）

这里用到了可达对象这个词，那么js中的可达对象是什么？

​ 可以访问到的对象就是可达对象（通过引用、作用域链），可达的标准就是从根出发能够被找到

GC

就是垃圾回收机制的简写，可以找到内存中的垃圾、并释放和回收空间。

GC里的垃圾是什么

• 程序中不再使用的对象

function fn(){
	name='lj'
	return `GC里的${name}是不再使用的对象`
}
fn()
当函数调用完成后，name变量不在被其他地方使用到。

• 程序中不能再访问到的对象

function fn(){
	const name='lj'
	return `GC里的${name}是不能访问到的对象`
}
fn()
name只能在fn函数内部访问，当fn 函数调用完成后，name 就成为不能再被访问的对象。

GC算法是什么

算法就是垃圾回收器在工作时查找和回收所遵循的规则。

常见的GC算法

1. 引用计数

   核心思想：通过引用计数器来维护引用数。设置引用数，判断引用计数是否为0；当引用关系发生改变时，引用计数器就会修改引用数字，当引用数字为0时，GC会立即工作将当前的对象空间进行回收。

   const a=100；
   const b=20;
   const arr=[a,b];
   function fn(){
   	const num = 0;
   }
   fn()
   

   从上面这段代码的执行来分析，代码执行完毕后，fn函数中的常量num 的引用数字会为0，常量a，b还在被arr 使用，所以他们的引用数字肯定不是0，那么当整段代码执行完毕后，只有num 计数为0，它就会被当做垃圾进行清理。

   优点：

   • 发现垃圾时立即回收（数字为0），将内存立即释放
   • 时刻监听着是否有垃圾，内存也就不会占满，最大限度减少程序卡顿时间

   缺点：

   • 无法回收循环引用的对象（计数永远不为0所以不能被回收）
   • 时间开销大

   //循环引用的对象  计数算法缺点
   function fn(){
   	const obj1={}
   	const obj2={}
   	obj1.name=obj2
   	obj2.name=obj1
   }
   fn()
   

   当上面的代码执行完成后，fn 函数内部的obj1 和obj2 在外部就不能被访问到了，按照GC里的垃圾概念，其就可以视为垃圾被清除掉。但是从 引用计数算法来说 obj1 和obj2 的引用次数都不为0，使用引用计数算法的话，他们是不会被视为垃圾被清理的。

2. 标记清除

   核心思想：分标记和清除两个阶段完成，第一阶段会遍历所有的对象找到活动对象（也称为可达对象），第二阶段仍是遍历所有的对象，清除没有被标记的对象，回收相应的空间并清除所有标记。同时它会将回收的空间放在空闲列表中，方便后续程序在这个中申请空间使用。

   优点：

   • 相对于计数算法来说，解决了循环引用的对象不能被回收的缺点。

   缺点：

   • 空间碎片化（由于回收的垃圾对象在地址上是不连续的，分散在各个地方，当我们使用的时候可能会遇到空间大或者空间小的问题，使我们的空间不能得到最大化的使用。）

3. 标记整理

   核心思想：标记整理算法可以说是标记清除的增强，第一阶段与标记清除算法一致，第二阶段清除未标记对象前，会先执行整理，移动对象的位置，使回收的空间产生连续。

   红色代表活动对象 棕色代表非活动对象 白色代表剩余空间。标记整理算法的整个过程如下图：

   

4. 分代回收

   这个算法思想在V8的垃圾回收策略中被使用。这里我们先来了解下什么是V8.

   认识V8

   • v8是一款主流的JavaScript 执行引擎
   • v8采用即时编译
   • v8内存设置上限
   • v8采用基于分代回收思想实现垃圾回收
   • v8内存分为新生代和老生代

   V8的垃圾回收策略

   采用分代回收的思想,将内存空间一分为二，左侧新生代（新生代指的是存活时间较短的对象，小空间用于存储新生代对象（32M|16M）（64位|32位）），右侧老生代（老生代指的是存活时间较长的对象 。64位操作系统1.4G，32位操作系统700M），,针对不同的部分采用不同的算法。

   V8中新生代存储区垃圾回收的流程

   • 回收过程采用复制算法+标记整理
   • 新生代内存区分为二个等大小空间 , From 状态和To状态的两个空间
   • 使用空间为From，空闲空间为To
   • 如果代码在执行的时候需要申请空间使用，就会将所有的变量对象存储于From空间
   • 当from空间使用空间量达到一定程度后，GC就会启动开始标记整理后（活动对象全部找到，进行整理）将活动对象拷贝至To空间
   • 将From空间完成释放

   V8如何回收老生代对象

   • 主要采用标记清除、标记整理、增量标记算法
   • 首先使用标记清除完成垃圾空间的回收
   • 采用标记整理进行空间优化（当新生代对象晋升，需要移动到老生代对象中，出现空间不足的情况）
   • 采用增量标记进行效率优化

   对比：

   • 新生代区域垃圾回收使用空间换时间
   • 老生代区域垃圾回收不适合复制算法

   V8中常用的GC算法

   • 分代回收
   • 空间复制
   • 标记清除
   • 标记整理
   • 标记增量