JS中的垃圾回收機制怎么理解

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基本類型存放在棧中，引用類型存放在堆中。JavaScript 是在創建變量（對象，字符串等）時自動進行了分配內存，并且在不使用它們時“自動”釋放。釋放的過程稱為垃圾回收。

垃圾回收策略

所有垃圾回收器都需要做的任務

• 標記空間中活動(存活)對象和非活動(非存活)對象

• 回收或者重用被非活動對象占據的內存

• 內存整理,防止內存碎片的出現

什么是垃圾對象？

一般來說沒有被引用的對象就是垃圾，就是要被清除。從根開始遍歷對象。

例外
如果幾個對象引用形成一個環，互相引用，但根訪問不到它們，這幾個對象也是垃圾，也要被清除。

什么是根對象和存活對象

根對象
有一組基本的固有可達值，由于顯而易見的原因無法刪除

• 全局變量 window全局對象、DOM文檔樹根對象等

• …

存活對象
如果引用或引用鏈可以從根訪問任何其他值，則認為該值是可訪問的

V8引擎回收 分代回收法

將堆分為新生代和老生代。
新生代中存放的是生存時間短的對象，老生代中存放的生存時間久的對象。

新生代垃圾回收器 scavenge復制算法

將堆內存分為兩部分，一個是使用區，處于使用狀態的空間；另一個是空閑區，處于空閑狀態的空間。

• 新加入的對象會存放到使用區，當使用區快被寫滿時，就需要進行垃圾清理操作。

• 新生代垃圾回收器會對使用區的活動對象對象做標記，標記完成之后將使用區的活動對象復制到空閑區。解決了內存散落分塊的問題。

• 將使用區的非活動對象占用的空間清理掉。最后進行角色互換，原來的使用區變成新的空閑區，原來的空閑區變成新的使用區。

移動到老生代的對象

• 如果一個對象多次復制后仍然存活，將被認為時生命周期較長的對象，隨后被移動到老生代中。

• 復制一個對象到空閑區時，占用空閑區空間超過了25%，這個對象會被直接晉升到老生代空間中。原因是原來的空閑區會變成新的使用區，繼續進行對象內存的分配，若占比過高，新對象的可用空間太少。

新生代優化 并行回收

全停頓問題
JavaScript是單線程語言，運行在主線程上，進行垃圾回收時會阻塞JavaScript腳本的執行，需要等待垃圾回收完畢后再恢復腳本執行。

如果一次GC的時間過長，可能造成頁面卡頓現象。

并行回收機制
垃圾回收器在主線程上執行的過程中，開啟多個輔助線程，同時執行同樣的回收工作。

老生代垃圾回收

使用scavenge方式存在的問題
1.存活對象較多,頻繁復制存活對象效率將降低
2.浪費一半空間

主要采用標記-清除法，在內存分配不足時，采用標記-整理法

老年代垃圾回收期采用的算法
1. 首先使用標記-清除完成垃圾空間的回收；
2. 采用標記-整理進行空間優化；
3. 采用優化-增量標記與惰性清理進行效率優化；

標記-清除 與 標記-整理 算法

scavenge只復制活著的對象，而標記-清除只清除死了的對象。
活對象在新生代中只占較少部分，死對象在老生代中只占較少部分，這就是兩種回收方式都能高效處理的原因。

缺點
內存碎片太多。如果出現需要分配一個大內存的情況，由于剩余的碎片空間不足以完成此次分配，就會提前觸發垃圾回收，而這次回收是不必要的。

-> 標記-整理算法 標記完存活對象后，將存活對象向內存空間的一端移動，移動完成后，清除掉邊界外的所有內存

優化-增量標記與惰性清理

增量標記

如果有很多對象，并且我們試圖一次遍歷并標記整個對象集，那么可能會花費一些時間，并在執行中會有一定的延遲。因此，引擎試圖將垃圾回收分解為多個部分。然后，各個部分分別執行。

V8對老生代垃圾回收器進行了優化，從全停頓標記切換到增量標記。
將一次垃圾回收變成一小段一小段GC垃圾回收

如果采用非黑即白(存活和死亡)的標記策略，那在垃圾回收器執行了一段增量回收后，暫停后啟用主線程去執行了應用程序中的一段 JavaScript 代碼，隨后當垃圾回收器再次被啟動，這時候內存中黑白色都有，我們無法得知下一步走到哪里了

惰性清理

增量標記完成后，惰性清理就開始了。當增量標記完成后，假如當前的可用內存足以讓我們快速的執行代碼，其實我們是沒必要立即清理內存的，可以將清理過程稍微延遲一下，讓 JavaScript 腳本代碼先執行，也無需一次性清理完所有非活動對象內存，可以按需逐一進行清理直到所有的非活動對象內存都清理完畢，后面再接著執行增量標記

三色標記法 暫停和恢復

三色標記法的 mark 操作可以漸進執行的而不需每次都掃描整個內存空間，可以很好的配合增量回收進行暫停恢復的一些操作，從而減少 全停頓 的時間

• 白色:未被標記的對象

• 灰色:自身被標記，該對象的引用對象未被標記

• 黑色:自身和該對象的引用對象(箭頭指的對象)都被標記

從一組根對象開始，先將這組根對象標記為灰色并推入到標記工作表中，當回收器從標記工作表中彈出對象并訪問它的引用對象時，將其自身由灰色轉變成黑色，并將自身的下一個引用對象轉為灰色

就這樣一直往下走，直到沒有可標記灰色的對象時，也就是無可達的對象了，那么剩下的所有白色對象都是無法到達的，即等待回收。

當前內存中有沒有灰色節點來判斷整個標記是否完成，如沒有灰色節點，直接進入清理階段，如還有灰色標記，恢復時直接從灰色的節點開始繼續執行就可以

寫屏障

一次完整的GC標記分塊暫停后，執行任務程序，修改了對象的引用關系。

假設在第一次增量分段中全部將ABC標記為黑色，然后執行JavaScript腳本，將B->D，開始執行第二次增量分段。

新對象D是初始的白色，但是此時沒有灰色對象了，也就是全部標記完成需要開始清理了，D將會在清理階段被回收。這是不對的。
V8引入寫屏障機制，一旦有黑色對象引用白色對象，該機制就將引用的白色對象變為灰色。

并發回收

• 并行回收會阻塞主線程

• 增量標記增加了總暫停時間、降低應用程序吞吐量

主線程在執行 JavaScript 的過程中，輔助線程能夠在后臺完成執行垃圾回收的操作

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