深入浅析JS中的垃圾回收机制

javascript 垃圾回收机制 2023-05-14 22:05:00 469人浏览安东尼

摘要

基本类型存放在栈中，引用类型存放在堆中。javascript 是在创建变量（对象，字符串等）时自动进行了分配内存，并且在不使用它们时“自动”释放。释放的过程称为垃圾回收。垃圾回收策略所有垃圾回收器都需要做的任务标记空间中活动(存活)对象和非

基本类型存放在栈中，引用类型存放在堆中。javascript 是在创建变量（对象，字符串等）时自动进行了分配内存，并且在不使用它们时“自动”释放。释放的过程称为垃圾回收。

深入浅析JS中的垃圾回收机制

垃圾回收策略

所有垃圾回收器都需要做的任务

标记空间中活动(存活)对象和非活动(非存活)对象
回收或者重用被非活动对象占据的内存
内存整理,防止内存碎片的出现

什么是垃圾对象？

一般来说没有被引用的对象就是垃圾，就是要被清除。从根开始遍历对象。

例外
如果几个对象引用形成一个环，互相引用，但根访问不到它们，这几个对象也是垃圾，也要被清除。

什么是根对象和存活对象

根对象
有一组基本的固有可达值，由于显而易见的原因无法删除

全局变量 window全局对象、DOM文档树根对象等
…

存活对象
如果引用或引用链可以从根访问任何其他值，则认为该值是可访问的

V8引擎回收分代回收法

将堆分为新生代和老生代。
新生代中存放的是生存时间短的对象，老生代中存放的生存时间久的对象。

新生代垃圾回收器 scavenge复制算法

将堆内存分为两部分，一个是使用区，处于使用状态的空间；另一个是空闲区，处于空闲状态的空间。

新加入的对象会存放到使用区，当使用区快被写满时，就需要进行垃圾清理操作。
新生代垃圾回收器会对使用区的活动对象对象做标记，标记完成之后将使用区的活动对象复制到空闲区。解决了内存散落分块的问题。
将使用区的非活动对象占用的空间清理掉。最后进行角色互换，原来的使用区变成新的空闲区，原来的空闲区变成新的使用区。

移动到老生代的对象

如果一个对象多次复制后仍然存活，将被认为时生命周期较长的对象，随后被移动到老生代中。
复制一个对象到空闲区时，占用空闲区空间超过了25%，这个对象会被直接晋升到老生代空间中。原因是原来的空闲区会变成新的使用区，继续进行对象内存的分配，若占比过高，新对象的可用空间太少。

新生代优化并行回收

全停顿问题
JavaScript是单线程语言，运行在主线程上，进行垃圾回收时会阻塞JavaScript脚本的执行，需要等待垃圾回收完毕后再恢复脚本执行。

如果一次GC的时间过长，可能造成页面卡顿现象。

并行回收机制
垃圾回收器在主线程上执行的过程中，开启多个辅助线程，同时执行同样的回收工作。

在这里插入图片描述

老生代垃圾回收

使用scavenge方式存在的问题
1.存活对象较多,频繁复制存活对象效率将降低
2.浪费一半空间

主要采用标记-清除法，在内存分配不足时，采用标记-整理法

老年代垃圾回收期采用的算法
1. 首先使用标记-清除完成垃圾空间的回收；
2. 采用标记-整理进行空间优化；
3. 采用优化-增量标记与惰性清理进行效率优化；

标记-清除与标记-整理算法

scavenge只复制活着的对象，而标记-清除只清除死了的对象。
活对象在新生代中只占较少部分，死对象在老生代中只占较少部分，这就是两种回收方式都能高效处理的原因。

缺点
内存碎片太多。如果出现需要分配一个大内存的情况，由于剩余的碎片空间不足以完成此次分配，就会提前触发垃圾回收，而这次回收是不必要的。

-> 标记-整理算法 标记完存活对象后，将存活对象向内存空间的一端移动，移动完成后，清除掉边界外的所有内存

优化-增量标记与惰性清理

增量标记

如果有很多对象，并且我们试图一次遍历并标记整个对象集，那么可能会花费一些时间，并在执行中会有一定的延迟。因此，引擎试图将垃圾回收分解为多个部分。然后，各个部分分别执行。

V8对老生代垃圾回收器进行了优化，从全停顿标记切换到增量标记。
将一次垃圾回收变成一小段一小段GC垃圾回收
在这里插入图片描述
如果采用非黑即白(存活和死亡)的标记策略，那在垃圾回收器执行了一段增量回收后，暂停后启用主线程去执行了应用程序中的一段 JavaScript 代码，随后当垃圾回收器再次被启动，这时候内存中黑白色都有，我们无法得知下一步走到哪里了

惰性清理

增量标记完成后，惰性清理就开始了。当增量标记完成后，假如当前的可用内存足以让我们快速的执行代码，其实我们是没必要立即清理内存的，可以将清理过程稍微延迟一下，让 JavaScript 脚本代码先执行，也无需一次性清理完所有非活动对象内存，可以按需逐一进行清理直到所有的非活动对象内存都清理完毕，后面再接着执行增量标记