JavaScript中的垃圾回收機制怎么理解

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JavaScript中的垃圾回收機制負責自動管理內存，回收不再使用的對象所占用的內存空間。在JavaScript中，開發者不需要顯式地分配和釋放內存，垃圾回收器會自動完成這些操作。以下是關于JavaScript垃圾回收機制的一些關鍵概念：

• 內存生命周期：JavaScript內存生命周期包括分配、使用和釋放三個階段。首先，內存會被分配給變量或對象；然后，程序會使用這些變量或對象；最后，不再需要的變量或對象會被垃圾回收器釋放。

• 可達性：垃圾回收器通過可達性來判斷一個對象是否還在使用。根對象（如全局對象和其他內置對象）被認為是可達的。如果一個對象可以通過根對象或其他可達對象引用鏈到達，那么它也被認為是可達的。

• 引用計數：這是一種較早的垃圾回收策略，通過追蹤每個對象的引用次數來判斷對象是否仍在使用。當對象的引用計數為0時，表示對象不再被使用，可以被回收。然而，引用計數算法存在循環引用問題，無法回收循環引用的對象。

• 標記-清除：這是現代JavaScript引擎中常見的垃圾回收算法。標記-清除算法首先會標記所有可達對象，然后遍歷整個內存空間，清除未被標記的對象。這種算法可以處理循環引用問題，但可能會導致內存碎片。

• 分代回收：由于不同對象的生命周期長短不同，現代JavaScript引擎將內存分為新生代和老生代。新生代主要存放短生命周期的對象，老生代主要存放長生命周期的對象。新生代和老生代的垃圾回收策略會有所不同。

• 增量回收和懶惰回收：為了降低垃圾回收對程序執行的影響，現代JavaScript引擎采用了增量回收和懶惰回收策略。增量回收將回收工作分成多個小任務，穿插在程序執行過程中；懶惰回收則會在一定程度上推遲回收操作，以減少性能開銷。

以下是一個簡單的示例，演示了 JavaScript 垃圾回收機制中的引用計數和標記清除：

// 引用計數示例
let a = { name: 'John' };
let b = a; // b 引用了 a，a 的引用計數變為 2
a = null; // a 不再引用這個對象，a 的引用計數變為 1
b = null; // b 不再引用這個對象，這個對象的引用計數變為 0，可以被垃圾回收器回收

// 標記清除示例
function foo() {
  let x = { name: 'Alice' };
  let y = { name: 'Bob' };
  x.friend = y;
  y.friend = x;
}

foo(); // 函數執行完后，x 和 y 都不再被使用，但它們之間相互引用，無法使用引用計數來回收內存
// 垃圾回收器定期運行，會發現 x 和 y 都已經不再被引用，可以被回收

在這個示例中，當變量 a 被賦值給變量 b 時，對象的引用計數變為 2。當 a 被賦值為 null 時，對象的引用計數變為 1。最后當 b 也被賦值為 null 時，對象的引用計數變為 0，可以被垃圾回收器回收。

另外，函數 foo 中創建了兩個對象 x 和 y，并且它們相互引用。在函數執行完后，這兩個對象不再被使用，但它們之間的引用關系無法使用引用計數來回收內存。因此，垃圾回收器會定期運行，查找那些已經不再被引用的對象，然后釋放它們所占用的內存空間。

再來一個例子，我們將創建一些對象并解釋JavaScript的垃圾回收機制。

// 創建對象
function createPerson(name, age) {
    return {
        name: name,
        age: age,
    };
}

// 創建兩個對象
let person1 = createPerson("Alice", 30);
let person2 = createPerson("Bob", 35);

// person1 和 person2 變量引用了兩個新創建的對象，這些對象在內存中是可達的

// 現在將 person1 引用另一個對象
person1 = createPerson("Charlie", 28);

// 之前 person1 引用的 "Alice" 對象現在已經不再可達，因為沒有變量引用它
// JavaScript的垃圾回收器會識別到這一點，并在合適的時機釋放其內存

// 創建一個循環引用
let objA = {
    name: "ObjA",
};
let objB = {
    name: "ObjB",
};
objA.link = objB;
objB.link = objA;

// 將變量設置為 null，打破可達性
objA = null;
objB = null;

// 現在 objA 和 objB 對象都不再可達，即使它們彼此引用
// 使用標記-清除算法的垃圾回收器會識別到這一點，并釋放它們占用的內存

在這個例子中，我們創建了幾個對象并對它們進行了引用。當一個對象不再可達時，它就成為了垃圾回收的目標。對于循環引用的情況，標記-清除算法可以識別到并正確處理這種情況，釋放不再使用的對象所占用的內存。

注意：不同的JavaScript引擎可能采用不同的垃圾回收策略，如V8、SpiderMonkey和JavaScriptCore等。

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