乐趣区

关于javascript:一起来看Javascript的垃圾回收机制

jiezi

JS 的垃圾回收机制

JS 会在创立变量时主动分配内存，在不应用的时候会主动周期性的开释内存，开释的过程就叫 “ 垃圾回收 ”。这个机制有好的一面，当然也也有不好的一面。一方面主动分配内存加重了开发者的累赘，开发者不必过多的去关注内存应用，然而另一方面，正是因为因为是主动回收，所以如果不分明回收的机制，会很容易造成凌乱，而凌乱就很容易造成 ” 内存透露 ”. 因为是主动回收，所以就存在一个 “ 内存是否须要被回收的 ” 的问题，然而这个问题的断定在程序中意味着无奈通过某个算法去精确残缺的解决，前面探讨的回收机制只能无限的去解决个别的问题。

回收算法

垃圾回收对是否须要回收的问题次要依赖于对变量的断定是否可拜访，由此衍生出两种次要的回收算法：

  • 标记清理
  • 援用计数

标记清理

标记清理是 js 最罕用的回收策略，2012 年后所有浏览器都应用了这种策略，尔后的对回收策略的改良也是基于这个策略的改良。其策略是：

  1. 变量进入上下文，也可了解为作用域，会加上标记，证实其存在于该上下文；
  2. 将所有在上下文中的变量以及上下文中被拜访援用的变量标记去掉，表明这些变量沉闷有用；
  3. 在此之后再被加上标记的变量标记为筹备删除的变量，因为上下文中的变量曾经无法访问它们；
  4. 执行内存清理，销毁带标记的所有非沉闷值并回收之前被占用的内存；

局限
  • 因为是从根对象 (全局对象) 开始查找，对于那些无奈从根对象查问到的对象都将被革除
  • 回收后会造成内存碎片，影响前面申请大的间断内存空间

援用计数

援用计数策略相对而言不罕用，因为弊病较多。其思路是对每个值记录它被援用的次数，通过最初对次数的判断 (援用数为 0) 来决定是否保留，具体的规定有

  • 申明一个变量，赋予它一个援用值时，计数 +1；
  • 同一个值被赋予另外一个变量时，援用 +1；
  • 保留对该值援用的变量被其余值笼罩，援用 -1；
  • 援用为 0，回收内存；
局限

最重要的问题就是，循环援用 的问题

function refProblem () {let a = new Object();
    let b = new Object();
    a.c = b;
    b.c = a;  // 相互援用
}

依据之前提到的规定，两个都相互援用了，援用计数不为 0，所以两个变量都无奈回收。如果频繁的调用改函数，则会造成很重大的内存透露。

Nodejs V8 回收机制

V8 的回收机制基于 分代回收机制，将内存分为新生代（young generation）和老生代（tenured generation），新生代为存活工夫较短的对象，老生代为存活工夫较长或者常驻内存的变量。

V8 堆的形成

V8 将堆分成了几个不同的区域

  • 新生代（New Space/Young Generation）：大多数新生对象被调配到这，分为两块空间，整体占据小块空间，垃圾回收的频率较高，采纳的回收算法为 Scavenge 算法

  • 老生代（Old Space/Old Generation）：大多数在新生区存活一段时间后的对象会转移至此，采纳的回收算法为 标记革除 & 整顿（Mark-Sweep & Mark-Compact，Major GC） 算法，外部再细分为两个空间

    • 指针空间（Old pointer space）: 存储的对象含有指向其余对象的指针
    • 数据空间（Old data space）：存储的对象仅蕴含数据，无指向其余对象的指针
  • 大对象空间（Large Object Space）：寄存超过其余空间（Space）限度的大对象，垃圾回收器从不挪动此空间中的对象
  • 代码空间（Code Space）: 代码对象，用于寄存代码段，是惟一领有执行权限的内存空间，须要留神的是如果代码对象太大而被移入大对象空间，这个代码对象在大对象空间内也是领有执行权限的，但不能因而说大对象空间也有执行权限
  • Cell 空间、属性空间、Map 空间（Cell ,Property,Map Space）：这些区域寄存 Cell、属性 Cell 和 Map，每个空间因为都是寄存雷同大小的元素，因而内存构造很简略。

Scavenge 算法

Scavenge 算法是新生代空间中的次要算法，该算法由 C.J. Cheney 在 1970 年在论文 A nonrecursive list compacting algorithm 提出。
Scavenge 次要采纳了 Cheney 算法，Cheney 算法新生代空间的堆内存分为 2 块同样大小的空间，称为 Semi space，处于应用状态的成为 From 空间，闲置的称为 To 空间。垃圾回收过程如下：

  • 查看 From 空间，如果 From 空间被调配满了，则执行 Scavenge 算法进行垃圾回收
  • 如果未调配满，则查看 From 空间的是否有存活对象，如果无存活对象，则间接开释未存活对象的空间
  • 如果存活，将查看对象是否合乎降职条件，如果合乎降职条件，则移入老生代空间，否则将对象复制进 To 空间
  • 实现复制后将 From 和 To 空间角色调换，而后再从第一步开始执行
降职条件
  1. 经验过一次 Scavenge 算法筛选；
  2. To 空间内存应用超过 25%；

标记革除 & 整顿（Mark-Sweep & Mark-Compact，Major GC）算法

之前说过，标记革除策略会产生内存碎片，从而影响内存的应用，这里 标记整顿算法（Mark-Compact）的呈现就能很好的解决这个问题。标记整顿算法是在 标记革除（Mark-Sweep）的根底上演变而来的，整顿算法会将沉闷的对象往边界挪动，实现挪动后，再革除不沉闷的对象。

因为须要挪动挪动对象，所以在处理速度上，会慢于 Mark-Sweep。

全进展（Stop The World）

为了防止应用逻辑与垃圾回收器看到的逻辑不一样，垃圾回收器在执行回收时会进行应用逻辑，执行完回收工作后，再继续执行应用逻辑。这种行为就是 全进展，进展的工夫取决与不同引擎执行一次垃圾回收的工夫。这种进展对新生代空间的影响较小，但对老生代空间可能会造成进展的景象。

增量标记（Incremental Marking）

为了解决全进展的景象，2011 年 V8 推出了增量标记。V8 将标记过程分为一个个的子标记过程，同时让垃圾回收标记和 JS 应用逻辑交替进行，直至标记实现。

内存透露

内存透露的问题难以觉察，在函数被调用很屡次的状况下，内存透露可能是个大问题。常见的内存透露次要有上面几个场景。

意外申明全局变量
function hello（）{name = 'tom'}
hello();

未声明的对象会被绑定在全局对象上，就算不被应用了，也不会被回收，所以写代码的时候，肯定要记得申明变量。

定时器
let name = 'Tom';
setInterval(() => {console.log(name);
}, 100);

定时器的回调通过闭包援用了内部变量，如果定时器不革除，name 会始终占用着内存，所以用定时器的时候最好明确本人须要哪些变量，查看定时器外部的变量，另外如果不必定时器了，记得及时革除定时器。

闭包
let out = function() {
  let name = 'Tom';
  return function () {console.log(name);
  }
}

因为闭包会常驻内存，在这个例子中，如果 out 始终存在，name 就始终不会被清理，如果 name 值很大的时候，就会造成比较严重的内存透露。所以肯定要谨慎应用闭包。

事件监听
mounted() {window.addEventListener("resize",  () => {//do something});
}

在页面初始化时绑定了事件监听，然而在页面来到的时候未革除事监听，就会导致内存透露。

最初

文章为参考资料总结的笔记文章，我最近在重学 js，会将温习总结的文章记录在 Github，戳这, 有想一起温习的小伙伴可一起参加温习总结！

参考资料
  1. 有意思的 Node.js 内存透露问题
  2. js 垃圾回收机制
  3. A tour of V8: Garbage Collection
  4. JS 摸索 -GC 垃圾回收
  5. JavaScript 内存治理
  6. JavaScript 高级程序设计（第 4 版）
退出移动版