GC 垃圾回收机制

lucky_cat
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内存管理

内存为什么需要管理呢

例如下图，执行这个函数从语法上来说没有问题，但是可以看到蓝色的内存监控线，持续升高，并且在这个过程中没有看到回落，这说明存在内存泄漏。

如果我们在写代码的过程中不了解一些内存管理的机制，可能会编写一些不容易察觉到的问题代码。

一些概念

我们先回顾一些内存相关的概念：

  • 内存：由可读写单元组成，表示一片可操作的空间
  • 管理：人为的去操作一片空间的申请、使用和释放
  • 内存管理：开发者主动申请空间、使用空间和释放空间
  • 管理流程：申请---使用---释放

在JavaScript中的内存管理流程，根其他语言一样也是分为三步：申请---使用---释放

申请：let obj = {};

使用：obj.name = 'lucky cat';

释放：obj = null;

JavaScript中的垃圾

  • JavaScript中的内存管理是自动的
  • 对象不再被引用时就变成了垃圾
  • 对象不能从根上访问到时是垃圾

引用？从根上访问？来看一个概念：可达对象

JavaScript中的可达对象

  • 可以访问到的对象就是可达对象（引用、作用域链）
  • 可达的标准就是从根出发是否能够被找到，JavaScript中的根可以理解为全局变量对象

举个 🌰：

{name: 'xm'}有两个引用空间

虽然obj被 null 了，{name: 'xm'} 还是可达的，因为 ali 还在引用着它

再举个 🌰：

用图示表示，如下图：

如果，我们在代码对obj1的引用都delete掉，如图中红色线条：

那么此时，从根上我们是不能找到 obj1 这个对象的，所以它就变成了内存中的垃圾。JavaScript 引擎就会找到它，然后对它进行回收。

GC （垃圾回收机制）

定义和作用

GC 是垃圾回收机制的简写

GC 可以找到内存中的垃圾、并释放和回收空间

垃圾是什么

  • 程序中不再需要使用的对象
function fun() {
  name = 'lucky cat';
  return `Hello, ${name}`;
}

fun();
  • 程序中不能再访问到的对象
function fun() {
  const name = 'lucky cat';
  return `Hello, ${name}`;
}

fun();

GC 算法是什么

  • GC 是一种机制，垃圾回收器完成具体的工作
  • 工作的内容就是查找垃圾释放空间、回收空间
  • 算法就是工作时查找和回收所遵循的规则

常见的GC算法

  • 引用计数
  • 标记清除
  • 标记整理
  • 分代回收

引用计数

核心思想

设置引用数，判断当前引用数是否为 0

当引用关系改变时，引用计数器就会主动的修改引用数字，引用数字为 0 时，GC 就会立即工作，将当前空间立即回收

优缺点

优点

  • 发现垃圾时立即回收

  • 最大限度减少程序暂停

    时刻监控着，在内存快要占满的时候，就会去找那 些引用计数为 0 的空间进行释放

缺点

  • 无法回收循环引用的对象

    比如：obj1.name = obj2 obj2.name = obj1

  • 时间开销大

    要一直维护一个数字的变化，时刻监控这个一个引用对象的数值是否要修改

标记清除

核心思想

分标记和清除两个阶段完成

遍历所有对象找标记活动对象，遍历所有对象清除没有标记对象，回收相应的空间

图示：

从全局可以找到a、b、c三个可达对象，如果发现他们下边还有孩子，则会采用递归的方式进行寻找其他可达对象，然后对可达对象进行标记；而a1和b1从全局的链条上是找不到a1和b1的，所以GC 机制就认为他们是垃圾对象。

优缺点

优点

  • 可以回收循环引用的对象

缺点

  • 容易产生碎片化空间，浪费空间，不能让空间最大化的使用

假设我们 a 和 c 释放了，a 释放了 3 个字节，c 释放了 1 个字节，看起来是 4 个字节，但是他们是分散的，地址不连续，中间可能还有 b 分隔着，如果后续我们想申请一个 2 个字节的空间，找 a 释放的空间则多了，找 c 释放的空间则不够，所以就造成了空间碎片化。 image.png

  • 不会立即回收垃圾对象

    在遍历过程中即使知道也只是打个标记，最后才一起回收

标记整理

核心思想

标记整理可以看作是标记清除的增强

标记阶段的操作跟标记清除一致，清除阶段会先执行整理，移动对象位置

图示：

优缺点

跟标记清除相比，弥补了空间碎片化的不足

分代回收

分代回收是v8垃圾回收的策略

将内存分为新生代、老生代

针对不同对象采用不同的算法

具体下篇整理。。

此文乃前端小白的学习总结，请多多担待。(^_^)

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