关于v8:V8-堆栈空间和垃圾回收机制

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• 栈空间
• 堆空间
• 新生代内存回收
• 老生代内存回收
• 标记革除、标记整顿、增量标记

JavaScript 引擎的内存空间次要分为栈和堆。

V8 的垃圾回收策略次要基于分代式垃圾回收机制。依照对象的存活工夫将内存的垃圾回收进行不同分代，而后别离对不同分代的内存应用最适宜的算法。次要分为新生代和老生代，有标记革除、标记整顿、增量标记等办法。

栈空间

栈是长期存储空间，次要存储局部变量和函数调用。

根本类型赋值（Number, Boolean, String, Null, Undefined, Symbol, BigInt），零碎会为新的变量在栈内存中调配一个新值。

援用类型赋值，零碎会为新的变量在栈内存中调配一个值，这个值仅仅是指向同一个对象的援用，和原对象指向的都是堆内存中的同一个对象。

对于函数，解释器创立了”调用栈“来记录函数的调用过程。每调用一个函数，解释器就把该函数增加进调用栈，解释器会为被增加进来的函数创立一个栈帧（用来保留函数的局部变量以及执行语句）并立刻执行。如果正在执行的函数还调用了其余函数，新函数会持续被增加进入调用栈。函数执行实现，对应的栈帧立刻被销毁。

两种查看调用栈的办法

应用 console.trace() 向 web 控制台输入一个堆栈跟踪。

浏览器开发者工具进行断点调试。

栈溢出

栈尽管很轻量，在应用时创立，应用完结后销毁，然而不是能够有限增长的，被调配的调用栈空间被占满时，就会引起”栈溢出“的谬误。

(function foo() {foo()
})()

Maximum call stack size exceeded.

为什么根本数据类型存储在栈中，援用数据类型存储在堆中？

JavaScript 引擎须要用栈来维护程序执行期间的上下文的状态，如果栈空间大了的话，所有数据都寄存在栈空间外面，会影响到上下文切换的效率，进而影响整个程序的执行效率。

堆空间

堆空间存储的数据比较复杂，大抵能够划分为 5 个区域：

1. 新生代内存区（new space）：新生代内存区会被划分为两块，别离是 from space 和 to space（具体有什么用下文会说），64 位零碎下默认 32MB，32 位零碎下默认 16MB，通常新创建的对象会先放入 from 中。
2. 老生代内存区（old space）：较为长久的保留对象，分为两个区域 old pointer space 和 old data space 别离用来寄存 GC 后还存活的指针信息和数据信息，64 位零碎下能应用约 1.4GB，32 位零碎下能应用约 0.7GB。
3. 大对象区（large object space）：这里寄存体积超过其余区大小的对象，次要为了防止大对象的拷贝，应用该空间专门存储大对象。
4. 单元区、属性单元区、Map 区（Cell space、property cell space、map space）：Map 空间寄存对象的 Map 信息也就是暗藏类 (Hiden Class）最大限度为 8MB；每个 Map 对象固定大小，为了疾速定位，所以将该空间独自进去。
5. 代码区 (code Space)：次要寄存代码对象，最大限度为 512MB，也是惟一领有执行权限的内存。

新生代内存是长期调配的内存，存活工夫短，老生代内存是常驻内存，存活工夫长。

新生代内存回收

新生代内存中的垃圾回收次要通过 Scavenge 算法进行，具体实现时次要采纳 Cheney 算法。

Cheney 将内存空间一分为二，一块叫做 From 正在应用的内存，另一块叫做 To 目前闲置的内存。

Scavenge GC 算法：

• 存活的对象从 from space 转移到 to space
• 清空 from space
• from space 与 to space 调换
• 实现一次新生代 GC

简而言之，在垃圾回收的过程中，将存活对象在两个空间之间进行复制。

Scavenge 是典型的就义空间换取工夫的算法，毛病是只能应用堆内存中的一半，这是由划分空间和复制机制所决定的。但因为只复制存活的对象，并且对于生命周期短的场景存活对象只占少部分，所以它在工夫效率上有优异的体现。

老生代内存回收

V8 在老生代中次要采 用了 Mark-Sweep 和 Mark-Compact 相结合的形式进行垃圾回收。

降职

当一个对象通过屡次复制仍然存在时，它将会被认为是生命周期较长的对象，这种对象会被移到老生代中，采纳新的算法进行治理，这种挪动称之为“升级”。

对象升级的条件次要有两个：

曾经经验过一次 Scavenge 回收

To(闲置内存) 空间的内存不足 75%

标记革除（Mark-Sweep）

标记革除，分为标记和革除两个阶段。在标记阶段遍历堆中的所有对象，并标记活着的对象，在随后的革除阶段中，只革除没有被标记的对象。能够看出，Scavenge 中只复制活着的对象，而 Mark-Sweep 只清理死亡对象。

标记革除最大的问题是在进行一次标记革除回收后，内存空间会呈现不间断的状态。这种内存碎片会对后续的内存调配造成问题，因为很可能呈现须要调配一个大对象的状况，这时所有的碎片空间都无奈实现此次调配，就会提前触发垃圾回收，而这次回收是不必要的。为了解决标记革除的内存碎片问题，标记整顿（Mark-Compact）被提出来。

标记整顿（Mark-Compact）

Mark-Compact 是标记整顿的意思，在 Mark-Sweep 的根底上演变而来。

标记整顿看待未存活对象不是立刻回收，而是将存活对象挪动到一边，而后间接清掉端边界以外的内存。

增量标记

为了避免出现 JavaScript 应用程序与垃圾回收器看到的不统一的状况，进行垃圾回收的时候，都须要将正在运行的程序停下来，期待垃圾回收执行实现之后再回复程序的执行，这种景象称为“全进展”。如果须要回收的数据过多，那么全进展的时候就会比拟长，会影响其余程序的失常执行。

为了防止垃圾回收工夫过长影响其余程序的执行，V8 将标记过程分成一个个小的子标记过程，同时让垃圾回收和 JavaScript 应用逻辑代码交替执行，直到标记阶段实现。咱们称这个过程为增量标记算法。

艰深了解，就是将本来一口气实现的标记工作分为了很多小的局部去实现, 每实现一个小工作就停一会, 让 js 逻辑执行一会, 而后再继续执行上面的局部。

总结

从 V8 垃圾回收机制能够看到，垃圾回收是一件十分耗时的事件, 以 1.5GB 的垃圾回收堆内存为例，V8 做一次小的垃圾回收须要 50ms 以上，做一次非增量式的垃圾回收甚至要 1s 以上，所以要做限度。

新生代设计为一个较小的内存空间是正当的，而老生代空间过大对于垃圾回收并无特地意义。V8 对内存限度的设置对于 Chrome 浏览器这种每个选项卡页面应用一个 V8 实例而言，内存的应用是入不敷出了。对于 Node 编写的服务器端来说，内存限度也并不影响失常场景下的应用。然而对于 V8 的垃圾回收特点和 js 在单线程上的执行状况，垃圾回收是影响性能的因素之一。想要高性能的执行效率，须要留神让垃圾回收尽量少地进行，尤其是全堆垃圾回收。

其余

vue-cli 打包内存溢出，批改内存限度

node_modules/.bin

vue-cli-service

#!/usr/bin/env node --max_old_space_size=4096

调整老生代内存限度，单位 mb

node --max-old-space-size=2048 build/build.js

调整新生代内存限度，单位 kb

node --max-new-space-size=2048 build/build.js