一 目录
不折腾的前端，和咸鱼有什么区别
| 目录 |
|---|
| 一 目录 |
| 二 前言 |
| 三 栈垃圾回收 |
| 四 堆垃圾回收 |
| 五 新生代和老生代 |
| 5.1 新生代 - 副垃圾回收器 |
| 5.2 老生代 - 主垃圾回收器 |
| 六 全停顿 |
| 七 参考文献 |
二 前言
原始数据类型是存储在栈空间中的，引用类型的数据是存储在堆空间中的。
不过有些数据被使用之后，可能就不再需要了，我们把这种数据称为垃圾数据。
如果这些垃圾数据一直保存在内存中，那么内存会越用越多。
所以我们需要对这些垃圾数据进行回收，以释放有限的内存空间。
这时候就引入了垃圾回收机制。
垃圾回收策略分为 手动回收 和 自动回收 两种：
- 手动回收：C/C++ 语言可以通过
free()这些代码来决定何时分配内存、何时销毁内存。 - 自动回收：JavaScript、Python、Java 等产生的垃圾数据是由垃圾回收器来释放的。
三 栈垃圾回收
当函数执行结束，JavaScript 引擎通过向下移动 ESP 指针（记录调用栈当前执行状态的指针），来销毁该函数保存在栈中的执行上下文（变量环境、词法环境、this、outer）。
如果有代码：
function foo(){
var a = 1;
var b = { name: 'jsliang' };
function showName(){
var c = 2;
var d = { name: 'zhazhaliang' };
}
showName();
}
foo();
在上面代码中，根据浏览器策略：
- 先到全局执行上下文
- 再到
foo函数执行上下文 - 最后到
showName函数执行上下文
根据栈的特性，此时 JavaScript 情况应为：
| 调用栈 |
|---|
showName 函数执行上下文 |
foo 函数执行上下文 |
| 全局执行上下文 |
然后开始释放过程：
- 执行到
showName函数的时候，创建showName函数的执行上下文，并将showName函数的执行上下文压入栈中。 - 以此同时，我们会有一个记录当前执行状态的指针（称为
ESP），指向调用栈中showName函数的执行上下文，表示当前正在执行showName函数。 - 当
showName函数执行完毕，函数执行流程进入foo函数，这时候 ESP 就下移到foo函数的执行上下文。这个下移操作就是销毁showName函数执行上下文的过程。
如果 showName 函数下面还调用了另一个函数，那么它会覆盖 showName 函数的内容，用来存放另一个函数的执行上下文。
就是说：当一个函数执行结束之后，JavaScript 引擎会通过向下移动 ESP 来销毁保存栈中的执行上下文。
四 堆垃圾回收
在上面，我们将栈中的垃圾通过 ESP 进行回收了：
function foo(){
var a = 1;
var b = { name: 'jsliang' };
function showName(){
var c = 2;
var d = { name: 'zhazhaliang' };
}
showName();
}
foo();
但是，里面的 b 和 d 其实是依旧存在于堆中的。
要回收对象的垃圾数据，就需要 JavaScript 中的垃圾回收器了。
五 新生代和老生代
代际假说特点：
- 大部分对象存活时间很短
- 不被销毁的对象，会活的更久
这两个特点不仅仅适用于 JavaScript，同样适用于大多数的动态语言，如 Java、Python 等。
V8 中会把堆分为 新生代 和 老生代 两个区域，新生代中存放的是生存时间短的对象，老生代中存放的生存时间久的对象。
新生区的容量没有老生区那么大，所以 V8 分别使用 2 个不同的垃圾回收器，来高效实施垃圾回收：
- 副垃圾回收器。主要负责新生代的垃圾回收。
- 主垃圾回收器。主要负责老生代的垃圾回收。
5.1 新生代 - 副垃圾回收器
算法：Scavenge 算法
| 对象区域 | 空闲区域 |
|---|---|
| ... | ... |
原理：
- 把新生代空间对半划分为两个区域，一半是对象区域，一半是空闲区域。
- 新加入的对象都会存放到对象区域，当对象区域快被写满时，就需要执行一次垃圾清理操作。
- 先对对象区域中的垃圾做标记，标记完成之后，把这些存活的对象复制到空闲区域中
- 完成复制后，对象区域与空闲区域进行角色翻转，也就是原来的对象区域变成空闲区域，原来的空闲区域变成了对象区域。
对象晋升策略：经过两次垃圾回收依然还存活的对象，会被移动到老生区中。
5.2 老生代 - 主垃圾回收器
- 算法：标记 - 清除（Mark-Sweep）算法
- 原理：
- 标记：标记阶段就是从一组根元素开始，递归遍历这组根元素，在这个遍历过程中，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。
- 清除：将垃圾数据进行清除。
对一块内存多次执行标记 - 清除算法后，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。
这时候就需要标记整理。
- 算法：标记 - 整理（Mark-Compact）算法
- 原理：
- 标记：和标记 - 清除的标记过程一样，从一组根元素开始，递归遍历这组根元素，在这个遍历过程中，能到达的元素标记为活动对象。
- 整理：让所有存活的对象都向内存的一端移动
- 清除：清理掉端边界以外的内存
六 全停顿
由于 JavaScript 是单线程的，所以一旦执行垃圾回收算法，那正在执行的 JavaScript 脚本需要暂停下来，等垃圾回收完毕之后再恢复脚本执行。
这种行为叫 全停顿（Stop-The-World）。
如果堆中的数据较多，那么回收需要时间，会造成页面卡顿状态，所以为了降低这个卡顿，V8 将标记过程分为一个一个子标记过程，同时垃圾回收标记和 JavaScript 应用逻辑交替进行。
- 优化算法：增量标记（Incremental Marking）算法
- 原理：
- 为了降低老生代的垃圾回收而造成的卡顿
- V8 把一个完整的垃圾回收任务拆分为很多小的任务
- 让垃圾回收标记和 JavaScript 应用逻辑交替进行
七 参考文献
- JavaScript进阶-内存机制(表情包初探)【阅读建议：20min】
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