JavaScript 垃圾回收原理与 V8 分代回收
在我们写JavaScript的时候，我们很少手动释放内存。不像 C/C++ 需要使用free(), JS 引擎会帮我们自动回收内存。
但是，自动回收 ！= 不需要理解内存，很多前端的性能问题，页面卡顿，内存暴涨，其实都和垃圾回收机制有关。
因此理解垃圾回收机制也尤为重要。
什么是垃圾回收？
垃圾回收（Garbage Collection，简称 GC）：
自动识别“无法再访问”的对象，并释放其占用的内存。
核心问题只有一个：如何判断一个对象“没用了”？
那么基于这个定义，没有被引用的对象，就是垃圾。比如
let obj = { name: "Tom" } obj = null 当 obj = null 后：
- 原来的对象不再被引用
- 成为垃圾
- 等待回收
内存模型基础
那么，JavaScript的内存中主要可以分为两个部分
- 栈（Stack）—— 存放基本类型和引用地址
- 基本类型（number、string、boolean、null、undefined、symbol、bigint）
- 函数的引用地址
- 堆（Heap）—— 存放对象
- 对象
- 数组
- 函数
- 闭包
- DOM 引用
比如：
let obj = { name: "Tom" } obj存在栈中，因为这个是引用地址，{ name: "Tom" }存在堆中
垃圾回收核心原理
那么怎么知道对象是否是垃圾
标记清除算法
js引擎中有标记清楚算法用来判断是否是垃圾，整个过程就是从root出发，看看是否能够被访问到
Root包括：
- 全局对象（浏览器中的
window，Node 中的global） - 当前调用栈中的变量
- 正在执行函数里的局部变量
- 闭包中被引用的变量
那么整个算法过程就分为标记阶段与清楚阶段
- 标记阶段
假设我们目前有以下这些对象
Root ├── A │ └── B └── C D - A 被 Root 引用
- B 被 A 引用
- C 被 Root 引用
- D 没有人引用
整个过程就是先从root出发，先找到了A与C，为A与C打上了“可达” 标记
继续向下遍历通过A找到了B，给B打上了可达标记，整个过程就是一次深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）
遍历结束后：
- A、B、C 被标记为“可达”
- D 没被访问到
- 清除阶段
引擎会扫描整个堆内存。
对于每一个对象：
- 如果有“标记” → 保留
- 如果没有标记 → 释放内存
因此D将会被回收。
D（无标记） 我们知道js是单线程的，那么也就是在垃圾回收的时候，主线程暂停，会执行这个垃圾回收，那么如果频繁进入垃圾回收就会造成页面卡顿。
V8 的分代回收机制
在早期垃圾回收模型中，所有对象都被一视同仁地扫描和回收。但在实际运行中，V8 发现了一个非常重要的现象：
绝大多数对象的生命周期都非常短。
例如：
function render() { let temp = { x: 1, y: 2 } return temp.x } 在这个函数中，temp 只在函数执行期间存在。函数执行结束后，它就不再被引用，很快就会成为垃圾对象。
但与此同时，也存在一些对象会贯穿整个应用生命周期：
const config = { ... } 这些对象几乎不会被销毁。
如果所有对象都使用同一种回收策略：
- 要么频繁扫描整个堆（性能浪费）
- 要么回收不及时（内存膨胀）
因此，V8 采用了 分代垃圾回收机制（Generational GC）。
思想介绍
分代回收机制，将内存分成了两类
- 新生代（Young Generation）
- 老生代（Old Generation）
核心思想就是 新创建的对象大概率会很快死亡；存活较久的对象，大概率会继续存活。
新生代
首先，新创建的对象都先放在新生代，这个空间会比较小，大小通常比较小就几MB，并且这个空间回收频率快，回收速度高。
整个新生代又分成两个空间,
- From Space
- To Space
具体新生代使用的是 复制算法（Copying Collection），也称为 Scavenge 算法。
算法流程：
From Space: [A][B][C][D] To Space: [空] 其中：
- A、C 还被引用
- B、D 已经不可达
当垃圾回收执行时：
1️⃣ 停止 JS 执行
2️⃣ 从 Root 出发标记存活对象（这里与标记清除有区别，这里是标记复制，但是标记的流程是一样的）
3️⃣ 把“活着的对象”复制到 To Space
变成如下形式
To Space: [A][C] 4️⃣ 清空整个 From Space
5️⃣ 交换两个空间角色
然后等待下一次执行
老生代
那么什么时候对象会进入老生代呢
进入老生代的条件是，：
- 在新生代经历多次垃圾回收仍然存活
- 对象太大
老生代的特点就是
- 存放生命周期较长的对象
- 空间更大
- 回收频率更低
- 回收成本更高
我们已经知道新生代的算法是复制算法，但是老生代使用的算法是
- Mark-Sweep（标记清除）
- Mark-Compact（标记整理）
标记清楚我们已经介绍过了，那么这里我们介绍标记整理
在清除后，整个内存空间会存在很多空隙碎片，那么就需要进行整理：
[A][ ][B][ ][ ][C] |转换成下面的形式 [A][B][C][ ][ ][ ] 对象会被“挪动”到连续空间。
整个过程
我们可以看下面这个流程。
Root ↓ 新对象 → 新生代（复制算法） ↓（存活多次） 晋升 ↓ 老生代（标记清楚 + 标记整理） 以上是整个分代回收基本流程，如果有兴趣可以再看看 写屏障等改进方法
内存泄漏是什么
内存泄漏就是该回收的对象一直被引用，导致无法回收。
具体有
1️⃣ 意外的全局变量
functiontest() { a=10// 忘记 var / let } 2️⃣ 定时器未清除
setInterval(() => {},1000) 3️⃣ 闭包持有大对象
function bibao() { let data = ... return function() { console.log(data) } } const test = bibao() // 当 test不再被需要，仍然保持着对data引用，导致内存泄漏 如何减少或避免内存泄漏
为了避免内存问题，我们就需要针对上面可能出现的问题进行针对性解决
比如
- 少创建全局变量
- 用完及时清除引用
- 清除定时器
- 避免不必要的闭包
- 避免缓存巨大对象
总结
JavaScript 在 V8 中采用基于可达性的分代垃圾回收机制，通过复制算法优化短生命周期对象，通过标记清除与整理管理长生命周期对象
此外，如果有兴趣可以再了解 写屏障和记忆集解决跨代引用问题。
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