知识点——JS垃圾回收

误入理工科的疯子
216 阅读6分钟

“说一下JS的垃圾回收吧。”

“啊，垃圾，面试不上也不能骂人是垃圾吧...”

当然，这只是一个段子，但是，当面试官问你什么是垃圾回收时，你怎么说呢？

什么是垃圾

为了说明这一切，我来举一个美好的例子（本来有一个不美好版，被我废弃了 笑=-=）

520到了，一下班，就去花店排队半天，给女神买了一束玫瑰

这个时候这束玫瑰当然不是垃圾，因为需要它作为表白的筹码。

女神看到玫瑰，笑颜逐开地接了过去，害羞的笑了。

这个时候如果我说这是垃圾，你肯定得喷我...

过了许久，花儿谢了，你早上下楼时，女神说“xxx，那个花已经谢了，你出门的时候顺手扔到楼下垃圾桶一下吧。”

这个时候，这束玫瑰已经完成了他的使命，然后被扔到了垃圾桶里面。

所以根据这个故事，我们得出一个结论：

不再需要，即为垃圾

js垃圾回收机制

一般来说，编程语言中的垃圾回收分为两类：

  1. 手动回收

何时分配内存，何时销毁，都由代码控制 (如C/C++)

  1. 自动回收

产生的垃圾由垃圾回收器释放，而不需要手动控制（如Python/Java/JavaScript）

js中，采用的是后一种，即自动回收，也就是说，在实际开发中，我们不需要手动处理代码产生的垃圾，而是由程序自行处理。

垃圾标记规则

那么，浏览器怎么知道某个内存里存的内容是不是垃圾呢？

一般来说，对浏览器而言，它是不知道你不需要某个变量，但是知道你有可能需要它，所以所有的全局变量都不是垃圾。

有如下代码：

var a = {}
var b = a
a = null
b = null


var c = function() {
  var d = {}
  console.log(d)
}
c()


var e = function() {
  var f = {a: 1}
  return function h() {
    return f.a;
  }
}
var g = e()
g = null

第一部分中，当对象{}被变量a和b所引用时，其不会被销毁，而当将引用断开，即将a和b都置为null，此时，{}就是在一个不会被用到的内存里，无法再与任何一个对象建立关系，下次垃圾回收会将其回收。 image-20200616222037016.png

第二部分中，函数作用域中的变量d在调用完成之后，就不会再被用到，下次再调用函数时，会创建一个新的变量d，所以函数每次执行完退出，其所创建的变量d也应该在下次垃圾回收时被回收掉。

第三部分中，e函数执行完成之后，其中的局部变量f被返回的匿名函数所需要，而该匿名函数则被变量g所引用，所以此时f不会被回收，这也就是日常开发中所用到的闭包，而在最后一步，g与一名函数之间的引用关系被断开，被置为null，此时匿名函数成为了垃圾，其所引用的局部变量f就成了垃圾。

function getTeamMember(frontEnd, backEnd) {
  frondEnd.partner = backEnd;  // 前端的搭档是后端
  backEnd.partner = frontEnd;  // 后端的搭档是前端
  return {
    frontEnd,
    backEnd,
  }
}

// 有一个团队，里面有一个前端，一个后端
var team = getTeamMember({name: 'jack', tech: 'react'}, {name: 'tracy': tech: 'golang'})

// 突然有一天，团队解散了（我还是写了一个悲伤的故事）
var team = null;

以上例子中，开始，一个团队中有两个技术人员，一个前端和一个后端，他们互为搭档，所以互相引用，同时，他们都是团队中的一员，被团队所引用。突然有一天，团队解散了，处理完赔偿相关事宜，team被置为null，也就是，这两人再也和团队没关系了，即使现在两人之间还互现存在引用，但是在当前环境中，已经没有任何变量在引用他们，所以在当前环境里他们也成了“垃圾”。

从上面的图可以看出，检查一个对象是否可能被需要，是考察它是否可以通过变量引用找到，也就是，看一个对象的可达性（reachability）。

规则：

  1. 全局变量都不是垃圾（你可能在任何时候，任意地方用到它）
  2. 局部变量，在函数退出后，成为了垃圾
  3. 没有任何变量引用该内存的地址，则内存所保存的内容即为垃圾
  4. 孤岛：一堆对象间相互引用，但是没有任何变量引用他们的内存地址（也称为环引用）

垃圾回收过程

要说垃圾回收，首先需要了解一个知识点，即所谓的代际假说

  1. 大部分对象在内存中存在的时间很短

  2. 一个对象已经存活了很久，它还会活很久

根据以上说法，在V8引擎中，堆（存放对象的地方）被分为了两个部分：

  1. 新生区：存放生存时间短的对象 由副垃圾回收器回收
  2. 老生区：存放生存时间长的对象，由主垃圾回收器回收

主垃圾回收器的回收采用标记扫除的方式进行垃圾回收（mark-sweep），主要分为三个步骤：

  1. 标记

    从GC Root（全局window，DOM树等）触发，遍历所有对象

  2. 回收

    回收非活动对象所占据内存

  3. 内存整理

    回收对象后，内存中会出现大量不连续的空间

因为一次垃圾回收需要花费的时间很长，V8则采用比如增量回收，标记回收等方式进行优化。

而针对副垃圾回收器，则采用Scavenge算法进行回收，即将空间划分为两半，其中一半用来储存对象（from space），另一半则空闲(to space)，完成标记后，将对象区还在使用的对象复制到空闲区，清除对象区所有内容，完成复制后，两个区域角色互换，如此往复，其中的步骤为“标记回收 —— 复制存活对象互换区域”，因为每次回收都会完整复制对象，所以不会产生不连续空间。

和主垃圾 回收器不同，副垃圾回收器需要保持该区域足够小，才能保证回收耗时足够短，所以对于一些大对象，在创建时就会直接被放入老生区，而对于多次回收之后还存在的对象，根据代际假说的第二点，采用对象晋升策略，将其转移到老生区进行存储。

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