js的垃圾回收机制

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    小明&小艺
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简介

js 无法管理内存单元，内存的分配和回收都是自动进行的。但是自动并不意味着可以不用管。如果自动分配的内存，因为使用问题而无法释放，这就会造成内存泄露了。要了解 js 的垃圾回收，先得清楚内存的生命周期。不管什么语言，内存生命周期基本一致：分配所需空间 --> 读写分配的内存空间 --> 不需要的时候将其释放\归还 。那垃圾回收则是跟第三步相关。那回收的关键就落在如何判断“不需要”了。全局变量不会被回收，局部变量才可以回收。

要想完全将无用的内存释放掉，显然是无法通过某种算法做到的，垃圾回收只能近似地把无用的内存回收。而这种近似地算法有：引用计数和标记-清除。

引用

垃圾回收算法主要依赖于引用的概念。js 地数据类型分为基本类型和引用类型，引用类型就是为了解决复杂数据结构的数据不要存储多份的问题。在内存管理的环境中，一个对象如果有访问另一个对象的权限（隐式或者显式），叫做一个对象引用另一个对象。例如，一个 Javascript 对象具有对它 原型 的引用（隐式引用）和对它属性的引用（显式引用）。

引用计数法

给每个分配的变量一个 count 记录引用的次数，当函数结束的时候，会扫描一下这个计算，如果变量的引用次数为零，则表明该变量没有引用指向它，则其可被回收。

var o = {
  a: {
    b:2
  }
};
// 两个对象被创建，一个作为另一个的属性被引用，另一个被分配给变量o
// 很显然，没有一个可以被垃圾收集
var o2 = o; // o2变量是第二个对“这个对象”的引用

o = 1;      // 现在，“这个对象”的原始引用o被o2替换了
var oa = o2.a; // 引用“这个对象”的a属性
// 现在，“这个对象”有两个引用了，一个是o2，一个是oa

o2 = "yo"; // 最初的对象现在已经是零引用了
           // 他可以被垃圾回收了
           // 然而它的属性a的对象还在被oa引用，所以还不能回收
oa = null; // a属性的那个对象现在也是零引用了
           // 它可以被垃圾回收了

这个算法的不足是：如果一个对象引用另一个（形成了循环引用），他们可能“不再需要”了，但是他们不会被回收。 所以才有了标记-清除算法。

标记-清除算法

在标记清除算法里改变了策略，不以引用为 0 作为标识，而是以是否可达，即是否可以有跟对象访问得到。即使存在循环引用，但是由根不可达的时候，也将其回收。这个算法中有两个角色：

  • collector：垃圾收集器
  • mutator：内存使用者，可以分配、读取、写入内存

collector 可以回收不再使用的内存来供 mutator 进行 NEW 操作的使用。

其有两个阶段：标记(mark)和清除(sweep)，

  • 标记阶段：collector 从 mutator 根对象开始进行遍历，对从 mutator 根对象可以访问到的对象都打上一个标识，一般是在对象的 header 中，将其记录为可达对象。

  • 清除阶段：collector 对堆内存(heap memory)从头到尾进行线性的遍历，如果发现某个对象没有标记为可达对象-通过读取对象的 header 信息，则就将其回收。

垃圾回收机制的时机

垃圾回收机制是由程序自动执行的，其会根据需要来执行回收程序。delete，并不会触发垃圾回收，与直接释放内存（只能通过解除引用来间接释放）没有关系。

（Node 与其他语言不同的一个地方，就是其限制了 JavaScript 所能使用的内存（64 位为 1.4GB，32 位为 0.7GB））