為什么需要垃圾回收（GC）

• 程序和人一樣，生活時間長了會產(chǎn)生垃圾，程序在運行過程中也會產(chǎn)生垃圾，垃圾積攢過多后，會導致程序運行速度變慢。
• 在JavaScript中的字符串、對象、數(shù)組等數(shù)據(jù)的內(nèi)存是不固定的，只有真正使用的時候才會動態(tài)分配內(nèi)存。
• 這些數(shù)據(jù)所占的內(nèi)存在不使用時，需要進行釋放，以便再次使用，否者在可用內(nèi)存耗盡造成程序崩潰。

什么是垃圾回收

垃圾回收機制也稱Garbage Collection簡稱GC。在JavaScript中擁有自動的垃圾回收機制，通過一些回收算法，找出不再使用引用的變量或?qū)傩?，由JS引擎按照固定時間間隔周期性的釋放其所占的內(nèi)存空間。在C/C++中需要程序員手動完成垃圾回收。

垃圾產(chǎn)生

當一個對象沒有任何的變量或?qū)傩詫λM行引用，此時我們將永遠無法操作該對象，這種對象就是一個垃圾，這種對象過多會占用大量的內(nèi)存空間，導致程序變慢。

例如：

這里我先聲明了一個Person變量，它引用了對象{name: "江流",age: 20},接著我又將這個Person變量指向了另一個對象{name: "心猿", age: 5000},那么之前被引用的對象，現(xiàn)在就成了無用對象，也永遠無法使用操作該對象，這種對象就是一個垃圾。

這種垃圾對象過多，就會占用大量空間，如果一直不釋放就會影響系統(tǒng)性能，重則導致程序崩潰，所以就需要垃圾回收釋放這部分內(nèi)存。

這個過程我們不需要也不能進行垃圾回收的操作。

我們只需要的是將不再使用的對象設置為null即可。

垃圾回收策略

JavaScript 中主要的內(nèi)存管理概念是可達性。大概意思是以某種方式可以訪問到或者可以使用的值，它們就是需要保存在內(nèi)存中，無法訪問，也無法使用的值，則需要被垃圾回收機制回收。

垃圾回收過程是不實時進行的，因為JavaScript是一門單線程的語言，每次執(zhí)行垃圾回收，會使程序應用邏輯暫停，執(zhí)行完垃圾后回收在執(zhí)行應用邏輯，這種行為稱為全停頓，所以一般垃圾回收會在cpu閑時進行。

如何通過某種方式找到所謂的垃圾，是垃圾回收的重點，所以下面常見的算法策略，不過這里只說前兩種：

1. 引用計數(shù)算法
2. 標記清除算法
3. 標記整理
4. 分代回收

引用計數(shù)標記

策略思想：

• 跟蹤記錄每個變量值被使用的次數(shù)
• 當聲明一個變量并且將一個引用類型數(shù)據(jù)賦值給這個變量的時候，這個引用類型數(shù)據(jù)的引用次數(shù)就標記為 1
• 如果當這個引用類型數(shù)據(jù)又賦值給另一個變量，那么引用次數(shù)就+1
• 如果變量被其他的值覆蓋，則引用次數(shù)-1
• 當這個引用類型數(shù)據(jù)的引用次數(shù)變?yōu)?的時候,這個變量就沒有被使用了，也無法訪問，垃圾回收器就會在執(zhí)行時，銷毀引用次數(shù)為0的引用類型數(shù)據(jù)，回收其所占用的內(nèi)存空間。
  

例如：

	let a = {
	    name: "江流",
	    age: 20
		};    	//此時該對象的引用計數(shù)標記為1（a 引用）
	let b = a;	//此時對象的引用計數(shù)標記為2（a、b 引用）
	a = null;	//此時對象的引用計數(shù)標記為1(（b 引用）)
	b = null;	//此時對象的引用計數(shù)標記為0（無變量引用）
	... 		//等待GC 回收此對象

但是這種方式有個很嚴重的問題 – 循環(huán)引用

循環(huán)引用引發(fā)的問題

在一個函數(shù)中，對象A的屬性指向?qū)ο驜,對象B的屬性指向?qū)ο驛,這個函數(shù)在執(zhí)行完，對象A和B的計數(shù)器也不會為0，影響了正常的GC。

例如下面的例子：

function test()
{
    let A = new Object();
    let B = new Object();
    A.pointer= B;
    B.pointer = A;
}
test();

當對象A和對象B的屬性相互引用這，按照引用計數(shù)策略，他們的引用計數(shù)都是為2,但是在test()執(zhí)行完成后，在函數(shù)執(zhí)行完，函數(shù)作用域中的數(shù)據(jù)對象A和對象B都應該被GC銷毀掉。

如果執(zhí)行多次，將會造成嚴重的內(nèi)存泄漏。

解決方法

在函數(shù)結(jié)束時，將其指向null

//切斷引用關系
A = null;
B = null;

引用計數(shù)算法的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

• 引用計數(shù)為零時，發(fā)現(xiàn)垃圾立即回收
• 最大限度減少程序暫停

缺點：

• 無法回收循環(huán)引用的對象
• 空間開銷比較大

標記清除算法

核心思想

分標記和清除兩個階段完成。

大概過程：

• 垃圾收集器在運行時會給內(nèi)存中所有的變量都加上一個標記，假設內(nèi)存中所有的對象全部是垃圾，全部標記為0
• 然后從各個根對象開始遍歷，把不是垃圾的節(jié)點改成1
• 清理所有標記為0的垃圾，銷毀并回收它們所占用的內(nèi)存空間
• 最后把所有內(nèi)存中對象標記修改為0，等待下一輪的垃圾回收
  

標記清除算法優(yōu)缺點

優(yōu)點：

• 實現(xiàn)簡單，標記情況無非是打與不打的兩種情況，通過二進制（0和1）就可以為其標記。
• 能夠回收循環(huán)引用的對象
• 是v8引擎使用最多的算法。

缺點：

在清除垃圾之后，剩余對象的內(nèi)存位置是不變的，就會導致空閑內(nèi)存空間不連續(xù)。這樣就出現(xiàn)了內(nèi)存碎片，并且由于剩余空間不是整塊，就需要內(nèi)存分配的問題。

標記整理算法

標記整理（Mark-Compact）算法，就是可以有效的解決，它是在標記結(jié)束后標記整理算法會將不需要清理的對象向內(nèi)存一端移動，最后清理邊界的內(nèi)存。

V8引擎的垃圾回收

• V8引擎的垃圾回收采用標記清除法與分代回收法
• 分為新生代和老生代

針對不同對象采用不同算法：

（1）新生代：對象的存活時間較短。新生對象或只經(jīng)過一次垃圾回收的對象。

（2）老生代：對象存活時間較長。經(jīng)歷過一次或多次垃圾回收的對象。

回收新生代對象

回收新生代對象主要采用復制算法（Scavenge 算法）加標記整理算法。而Scavenge 算法的具體實現(xiàn)，主要采用了Cheney算法。

對象晉升機制

一輪GC還存活的新生代需要晉升。

回收老生代對象

回收老生代對象主要采用標記清除、標記整理、增量標記算法，主要使用標記清除算法，只有在內(nèi)存分配不足時，采用標記整理算法。

• 首先使用標記清除完成垃圾空間的回收；
• 采用標記整理進行空間優(yōu)化；
• 采用增量標記進行效率優(yōu)化；

參考文檔：

JS垃圾回收機制

JavaScript GC 垃圾回收機制

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關注腳本之家的更多內(nèi)容!

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