浅谈垃圾回收机制

参考文献：
1.http://www.manongjc.com/detail/5-fwwvmtvwvmgzkiz.html
2.https://www.cnblogs.com/gg-qq/p/13862251.html
3.https://zhuanlan.zhihu.com/p/348988741

垃圾回收

我们在写js代码的时候，会频繁的操作数据。一些数据不需要的时候，就是垃圾数据，垃圾数据占用的内存就会被回收。
找到不再被使用的变量，然后释放其占用的内存，但这个过程不是时时的，因为其开销比较大，

所以垃圾回收器会按照固定时间间隔周期性的执行

变量的生命周期

比如：

let dog = new Object();
let dog.a = new Array(1);

• 当js执行这段代码，会在全局添加dog属性，并且在堆中创建了一个空对象，将该对象的地址指向dog.
• 随后又创建一个数组，并把属性的地址指向dog.a,如下图：

如果此时，我将另外一个对象赋给了 a 属性，代码如下所示:

dog.a = new Object()

此时的内存布局图：
　　
a 的指向改变了， 此时堆中的数组对象就成为了不被使用的数据，专业名词叫不可达的数据。

这就是需要回收的垃圾数据。

垃圾回收方式

标记清楚

当变量进入环境，被标记为进入，当变量离开环境，则标记为“离开”。标记离开的就回收内存。

引用计数（低版本浏览器）

变量声明，第一次赋值为1，然后当这个变量值改变，记录为0，将技术为0的收回。

内存泄漏

1.意外的全局变量引起的内存泄露

原因: 全局变量不会被回收

解决：使用严格模式避免

2.闭包引起的

原因: 活动对象被引用，使闭包内的变量不会被释放

解决: 将活动对象赋值为null

3.被清理的DOM元素的引用

原因: 虽然DOM被删掉了，但对象中还存在对DOM的引用

解决: 将对象赋值为null

4.被遗忘的定时器或回调

原因: 定时器内部实现闭包，回调也是闭包

解决: 清理定时器clearInterval、null

垃圾回收算法

1.标记空间可达值

v8采用的是可达性（reachability）算法来判断堆中的对象是不是应该被回收。
算法思路：

• 从根节点除法，遍历所有对象。

• 可以遍历到的对象，是可达的。

• 没有遍历到的对象，是不可达的。
  浏览器环境下有很多根节点，如下：

• 全局变量window，位于每个ifream中

• DOM树

• 存放在栈上的遍历

2. 回收【不可达】的内存

所有标记完成后，统一清理不可达的对象。

3. 做内存整理

频繁回收对象后，内存回出现大量不连续的空间，叫做内存碎片。
当分配较大连续内存的时候，可能会出现空间不足，所以需要整理内存碎片。（可选，副垃圾回收器不会产生内存碎片）

4.分代收集（世代假说）

垃圾回收的策略是建立在代际假说之上，代际假说的2个特点如下：

1. 大部分对象在内存中存在的时间很短，简单来说，就是很多对象一经分配内存，很快就变得不可访问；
2. 不死的对象会活得更久
   基于代际假说，V8 分别使用两个不同的垃圾回收器，以便更高效地实施垃圾回收

浏览器将数据分为两种，1.临时对象，2.长久对象。

临时对象：

• 大部分对象在内存存活很短。
• 函数内声明的遍历，或者会计作用域中的变量。当函数或者代码块执行结束，作用域中定义的变量就会被销毁。
• 这类对象不可访问，可以马上回收。

长久对象：

生命周期长的对象，比如全局window，DOM，Web API等等。可以慢点回收。
针对于这两种有不同的回收策略，**V8把堆分成新生代（临时对象）和老生代（长久对象）**两个区域。
并且让副垃圾回收器负责新生代的垃圾回收，主垃圾回收器负责老生代的垃圾回收。

新生代 - 副垃圾回收器

新生区通常只支持 1～8M 的容量，使用Scavenge 算法来处理。

新生区主要存放内存占用小、对象存活时间短的对象。扫描频率更高一些。

新生区将内存划分为2部分，将对象都放入左侧对象区域，扫描时：

1. 依次对对象区域中的垃圾做标记
2. 将存活的对象复制到空闲区域中
3. 清空对象区域
4. 将原来的空闲区域变成了对象区域

老生代 - 主垃圾回收器

老生区占用大多数内存，同时也存放那些占用空间大、对象存活时间长的对象。

因为老生区通常都是较大的对象，采用新生代那样的赋值方式会花费大量的时间，导致执行效率低，同时还会浪费一半的内存空间。因而，主垃圾回收器是采用标记 - 清除（Mark-Sweep）的算法进行垃圾回收的：

1. 从根元素递归变量所有对象，能到达的元素称为活动对象，没有到达的元素就可以判断为垃圾数据
2. 清除垃圾数据，整理磁盘内存
   单线程的JavaScript在垃圾回收阶段将会阻塞线程，因此老生代的刷新频率低于新生代。
   

除此之外，V8还使用了增量标记（Incremental Marking）算法，将清理全过程拆解为一个一个的小任务，避免造成页面卡顿、阻塞的情况。

对象晋升策略

一个对象，是被『分』给新生代，还是老生代？划分依据一个是占用内存大小，一个是存活时间。

一个比较小的对象，初始化被分为到新生代。如果经过两次垃圾回收依然还存活，我们就认定它是活跃对象，将其从新生代移动到老生代中。

磁盘整理

新生代与老生代在清理数据时都面临产生磁盘碎片的问题。

新生代会在移动过程中『顺手』存放在连续的内存中。而老生代就没那么容易了。

老生代清理掉红色的垃圾数据后，会产生大量不连续的内存碎片，而碎片过多会导致大对象无法分配到足够的连续内存，于是又产生了另外一种算法——标记 - 整理（Mark-Compact）

后续的清理，不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

浏览器中不同类型变量的内存都是何时释放？

Javascritp 中类型：值类型，引用类型。

1. 引用类型：
   在没有引用之后，通过 V8 自动回收。

2. 值类型：
   如果处于闭包的情况下，要等闭包没有引用才会被 V8 回收。
   非闭包的情况下，等待 V8 的新生代切换的时候回收。