浅谈 JavaScript 内存管理与垃圾回收

写过C语言的都清楚，咱们须要时时刻刻关心处理程序的内存使用状况，这无形的给程序员增添了不少负担，可是在后期出现的一些语言中渐渐的都加入了内存自动管理和垃圾回收机制，这样一来咱们就没必要再关心程序运行的内存使用状况，一样的在JavaScript中也有内存管理和垃圾回收。可是这样渐渐的内存中的东西就离咱们愈来愈远，直至如今不少入门前端的对内存的状况一律不知，我也是，固然这是错误的。

内存分配

内存分配的最终目的就是为了配合垃圾回收机制，使得程序运行时占用内存更少，从而效率更高。

咱们都知道数据类型有两种：基础类型和引用类型，不一样的类型采用着不一样的存储方式。

基础类型与栈内存

基础类型值包括：undefined、null、boolean、number、string和symbol。这些类型的值大多有固定的大小，JavaScript将它们保存在栈内存中直接按值引用。 栈是一种线性的数据结构，典型特色是先进后出, 后进先出,当JavaScript中一个方法执行的时候，该方法就创建一个内存栈，而后将方法中定义的变量放入栈中，当咱们须要的时候直接按值引用便可。当方法执行结束后就销毁。

引用类型与堆内存

JavaScript的引用类型大多长度不固定，好比Array，它的长度并非固定的。他的值保存在堆内存的对象中。而后将它的地址放入栈中，并且不容许咱们直接访问堆内存中的位置，因此咱们操做的都是对象的引用，并非实际的对象。 在程序中建立一个对象的成本是比较大的，在建立完成后就会被保存在堆数据区，并不会随着方法的结束而销毁。只有当这个对象没有被任何引用变量引用的时候，垃圾回收的时候才会回收掉它。

垃圾回收

JavaScript具备自动垃圾收集机制，执行环境会负责找出那些再也不继续使用的变量而后释放其占用的内存。对于找出垃圾的方法一般有两个策略：

标记清除

这是最经常使用的垃圾收集机制。这种算法假定一个根对象，而后遍历全部从根开始引用的对象，垃圾收集器在运行的时候会将他们加上标记，而后去掉环境中使用的变量和被他们引用的变量的标记。以后再被加上标记的变量就是要删除的，垃圾收集器将其释放完成一次工做。

引用计数

这种机制为每个值标记被引用的次数并追踪，当被其余变量引用的时候就加一，反之就减一，当引用次数变成 0 的时候就是须要回收的了。垃圾收集器下次运行的时候就会把它释放掉。可是这样会有一个问题，好比：

let obj1 = new Object();
let obj2 = new Object();

obj1.attr1 = obj2;
obj2.attr2 = obj1;
复制代码

在这里obj1和obj2各自互相引用，这块语句执行事后他们的引用次数永远不会变成 0 ，也就得不到回收，若是存在大量这种状况的话内存就出问题了。只要有出现循环引用的地方，这种机制就会出问题。因此它没法处理循环引用的问题。

V8引擎的垃圾回收

V8 采用一种叫作分代回收的策略。将内存分为新生代和老生代，新生代存放存活时间段的对象，老生代则存放存活时间长或者常驻内存的对象。

• 大多数的对象会被分配到新生代内存中，回收算法将这里的内存空间一分为二，一个处于使用状态一个处于闲置状态。分配对象的时候先把它放在使用区中，开始垃圾回收的时候就检查使用区中存活的对象，将他们复制到闲置区中并适当紧缩，最后释放使用区上剩下的数据。而后闲置区变成使用区，使用区变成闲置区，循环往复。

• 当一个对象通过屡次清理后依然存在，它就会被移动到老生代，称为晋升。

• 老生代占用内存较多，主要采用标记清除和标记整理两个策略。在标记阶段遍历堆中的全部对象，标注那些活着的对象，而后在清除阶段标记清除会清除掉没有被标记的对象。可是这会产生内存碎片。标记清理在清理的时候能够解决碎片问题，它将活着的对象向内存中的一段移动，而后清理掉边界外的内存。不过这个过程涉及到数据移动，因此效率不是很高。

除此以外 V8 中还使用了增量标记，让垃圾回收与应用逻辑交替进行，以减小垃圾回收时的停顿时间；在标记完成后还能够惰性清理；以及后期中引入了并行标记和并行清理，经过并行来利用多核 CPU 性能。这些无疑让 V8 成为了最出色的 JavaScript 引擎。