垃圾回收机制

各种语言关于垃圾数据的回收，都是从手动回收和自动回收两种策略中择一实现。

如果数据已经不再需要使用了，但又没主动调用函数清理掉垃圾数据，这种情况就叫内存泄露。

但Javascript、Java、Python，产生的垃圾数据是由垃圾回收器(堆数据)来释放的，并不需要手动回收，所以很少在js中听到内存泄漏。

1.垃圾回收中的粗分类

js中的数据存储根据数据格式的不同存储在堆或者栈中,堆和栈采取不同的回收方式。原始数据类型分配到栈，引用数据类型分配到堆

1.1 调用栈（call stack）中数据回收

ESP指针标记 + 覆盖式回收： 调用栈中会根据当前执行的函数推入对应的函数上下文，同时，会有一个记录当前执行状态的指针（ESP），当需要销毁某个函数执行上下文时，在栈中下移ESP，可以理解为ESP上方的都被标为无效内存，如果有其他上下文推入直接覆盖掉。

1.2 堆（heap）中数据回收

对象数据的特点（代际假说）：1.大部分数据都是过客，用一下就没用咯；2.常用的对象，会很常用，一直存在；“对象要么就早逝，要么就永生”。

垃圾回收器:

• （1）分区+分回收器：

  • 新生代：存放生存时间短的对象死得快。新生区通常只支持1～8M的容量。副垃圾回收器，主要负责新生代的垃圾回收。
  • 老生代：存放生存时间久的对象活得久。老生区支持的容量就大很多。主垃圾回收器，主要负责老生代的垃圾回收。

• （2）垃圾回收器的工作流程（主副一致）

  标记对象->清除无用对象->内存整理（可选，主需副不需）

  • [1]标记空间中活动对象和非活动对象。所谓活动对象就是还在使用的对象，非活动对象就是可以进行垃圾回收的对象
  • [2]回收 非活动对象所占据的内存。其实就是在所有的标记完成之后，统一清理内存中所有被标记为可回收的对象。
  • [3]内存整理。一般来说，频繁回收对象后，内存中就会存在大量不连续空间，我们把这些不连续的内存空间称为内存碎片。当内存中出现了大量的内存碎片之后，如果需要分配较大连续内存的时候，就有可能出现内存不足的情况。所以最后一步需要整理这些内存碎片，但这步其实是可选的，因为有的垃圾回收器不会产生内存碎片，比如接下来我们要介绍的副垃圾回收器

• （3）副垃圾回收器

  • Scavenge 算法(筛选+复制+交互)来处理。所谓 Scavenge 算法，是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
  • 在垃圾回收过程中，首先要对对象区域中的垃圾做标记；标记完成之后，就进入垃圾清理阶段，副垃圾回收器会把这些存活的对象复制到空闲区域中，同时它还会把这些对象有序地排列起来，所以这个复制过程，也就相当于完成了内存整理操作，复制后空闲区域就没有内存碎片了。
  • 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。这样就完成了垃圾对象的回收操作，同时这种角色翻转的操作还能让新生代中的这两块区域无限重复使用下去。
  • 对象晋升策略，也就是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。

• （4）主垃圾回收器

  • 主垃圾回收器主要负责老生区中的垃圾回收。除了新生区中晋升的对象，一些大的对象会直接被分配到老生区。因此老生区中的对象有两个特点，一个是对象占用空间大，另一个是对象存活时间长。
  • 标记 - 清除（Mark-Sweep） 的算法进行垃圾回收:
    • [1]遍历调用栈，能找到引用的是活动对象，否则为垃圾数据。
    • [2]到对应垃圾数据的地址位置清除掉垃圾数据。
    • [3]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，于是又产生了另外一种算法——标记 - 整理（Mark-Compact） ，这个标记过程仍然与标记 - 清除算法里的是一样的，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

• （5）全停顿

  • V8 是使用副垃圾回收器和主垃圾回收器处理垃圾回收的，不过由于 JavaScript 是运行在主线程之上的，一旦执行垃圾回收算法，都需要将正在执行的 JavaScript 脚本暂停下来，待垃圾回收完毕后再恢复脚本执行。我们把这种行为叫做全停顿（Stop-The-World） 。
  • 全停顿优化：降低老生代的垃圾回收而造成的卡顿，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 JavaScript 应用逻辑交替进行，直到标记阶段完成，我们把这个算法称为增量标记（Incremental Marking）算法。把一个完整的垃圾回收任务拆分为很多小的任务，这些小的任务执行时间比较短，可以穿插在其他的 JavaScript 任务中间执行，这样当执行上述动画效果时，就不会让用户因为垃圾回收任务而感受到页面的卡顿了
  • 以上三种：标记清理-标记整理-增量标记叠加： 分代收集算法（Generational Collection），叫做GC。

• (6)JS中的内存泄漏

  • Chrome开发者工具中的Performance来观察