JavaScript V8引擎
V8 是驱动 Google Chrome 的 JavaScript 引擎的名称。
V8 提供了 JavaScript 执行的运行时环境。 DOM 和其他 Web 平台 API 由浏览器提供。
V8的内存限制
在64位系统下约为1.4 GB，32位系统下约为0.7 GB。
V8为什么要限制堆的大小？
- 表层原因：V8最初是为浏览器设计的，不太可能遇到使用大量内存的场景。
- 深层原因：V8的垃圾回收机制的限制。
V8的对象分配
在V8中，所有的JavaScript对象都是通过堆来进行分配的。
当在代码中声明变量并赋值时，所使用对象的内存就分配在堆中。如果已经申请到的堆空闲内存不够分配新的对象，将继续申请堆内存，直到堆的大小超出V8的限制为止。
V8的垃圾回收机制
V8的垃圾回收策略主要基于分代式垃圾回收机制，把内存分为新生代和老生代。
分代式垃圾回收机制：按照对象的存活时间将内存的垃圾回收进行不同的分代，然后分别对不同的分代的内存实施更高效的回收算法。
新生代：新生代中的对象为存活时间较短的对象，采用复制算法（内存一分二，分为From和To）。
老生代：老生代中的对象为存活时间较长或常驻内存的对象，使用标记清除和标记整理算法。
新生代中的垃圾回收
新生代中的对象主要通过Scavenge算法进行垃圾回收，Scavenge算法在具体实现上采用Cheney算法。
大致过程为：将堆内存一分为二，每一部分空间称为semispace。在这两个semispace中，只有一个空间处于使用中，另一个处于空闲状态。处于使用状态的空间称为From空间，空闲状态的空间称为To空间。分配对象时，现在From空间进行分配。当开始进行垃圾回收时会检查From空间中的存活对象，这些存活对象会被分配到To空间中，而非存活对象占用的空间将被释放。完成释放后，From空间和To空间的角色发生对换。简而言之，就是将存活对象在两个空间中来回复制。
对象晋升
当一个对象经过多次复制依然存活时，将会被认为是生命周期较长的对象。这种对象随后会被移动到老生代中（对象晋升），采用新的算法进行管理。
对象晋升的条件：
- 对象是否经理过Scavenge回收。
- To空间的内存用比是否超过限制。
在默认情况下，V8的对象分配主要集中在From空间中。对象从From空间中复制到To空间时，会检查它的内存地址来判断这个对象是否已经经历过一次Scavenge回收。如果已经经历过了，会将该对象从From空间复制到老生代空间中，如果没有，则复制到To空间中。
另一个判断条件是To空间的内存占用比。当要从From空间复制一个对象到To空间时，如果To空间已经使用了超过25%，则这个对象直接晋升到老生代空间中。之后From和To地位互换。
老生代中的垃圾回收
对象晋升后，在老生代中接收新的回收算法处理。
V8在老生代中主要采用Mark-Sweep（标记清除）和Mark-Compact（标记整理）相结合的方式进行垃圾回收。
Mark-Sweep分为两个阶段：标记和清除。
在标记阶段遍历堆中所有对象，并标记活着的对象，在随后的清理阶段中，只清理没有被标记的对象，即只清理死亡的对象。如下图： 黑色部分为标记死亡的对象。
Mark-Sweep最大的问题是在进行一次标记清除回收后会造成内存空间的不连续。这种内存碎片会对后续的内存分配造成问题。例如：此时，当需要分配一个比较大的对象时，所有的碎片空间都无法完成此次分配，就会提前触发垃圾回收，而此时的回收是不必要的。
为解决Mark-Sweep后的内存碎片化问题，Mark-Compact（标记-整理）被提出。Mark-Compact在整理阶段将活的对象向一端移动，移动完成后，直接清理掉边界外的内存。如下图所示，白色格子为存活对象，深色格子为死亡对象，浅色格子为存活对象移动后留下的空洞。
在V8的回收策略中，Mark-Sweep和Mark-Compact是结合使用的。主要使用Mark-Sweep,在不足以对从新生代中晋升过来的对象进行分配时才会使用Mark-Compact。
Incremental Marking(增量标记)
为了避免出现JavaScript应用逻辑与垃圾回收器看到的不一致的情况，垃圾回收的3种基本算法都需要将应用逻辑暂停下来，待执行完垃圾回收后再恢复执行应用逻辑，这种行为被称为“全停顿”（stop-the-world）。
在V8的分代式垃圾回收中，一次小垃圾回收只收集新生代，由于新生代默认配置得较小，且其中存活对象通常较少，所以即便它是全停顿的影响也不大。但V8的老生代通常配置得较大，且存活对象较多，全堆垃圾回收（full 垃圾回收）的标记、清理、整理等动作造成的停顿就会比较可怕，需要设法改善。
为了降低全堆垃圾回收带来的停顿时间，V8先从标记阶段入手， 将原本要一口气停顿完成的动作改为增量标记（Incremental Marking），也就是拆分为许多小“步进”，每做完一“步进”就让JavaScript应用逻辑执行一小会儿，垃圾回收与应用逻辑交替执行直到标记阶段完成。
V8后续还引入了延迟清理（lazy sweeping）与增量式整理（incremental compaction），让清理与整理动作也变成增量式的。同时还计划引入并行标记与并行清理，进一步利用多核性能降低每次停顿的时间。
