什么是垃圾回收？

垃圾回收(Garbage Collection，GC)，顾名思义就是释放垃圾占用的空间，防止内存泄露。有效的使用可以使用的内存，对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清除和回收。

本文主要针对前端js中的垃圾回收机制进行讲解。

我们都知道，JavaScript 中的内存管理是自动执行的，而且是不可见的。我们创建基本类型、对象、函数……所有这些都需要内存。

当不再需要某样东西时会发生什么? JavaScript 引擎是如何发现并清理它?在解答这个问题前，我们先一起来了解一下堆和栈。

堆区与栈区

在定义变量时，变量名与变量值都是需要存储的，分别对应内存中的两块区域：堆区与栈区。

    栈区：变量名与值内存地址的关联关系存放于栈区

    堆区：变量值存放于堆区，内存管理回收的则是堆区的内容

如我们定义x = 10, y = 20

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当我们执行x=y时，内存中的栈区与堆区变化如下

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直接引用与间接引用

直接引用指的是从栈区出发直接引用到的内存地址。间接引用指的是从栈区出发引用到堆区后，再通过进一步引用才能到达的内存地址。如

l2 = [20, 30] // 列表本身被变量名l2直接引用，包含的元素被列表间接引用

x = 10 // 值10被变量名x直接引用

l1 = [x, l2] // 列表本身被变量名l1直接引用，包含的元素被列表间接引用

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了解了堆栈和直接引用和间接引用，我们再来看一下可达性

JavaScript 中内存管理的主要概念是可达性，“可达性” 值就是那些以某种方式可访问或可用的值，它们被保证存储在内存中。

1. 有一组基本的固有可达值，由于显而易见的原因无法删除。例如:

• 本地函数的局部变量和参数

• 当前嵌套调用链上的其他函数的变量和参数

• 全局变量

• 还有一些其他的，内部的

这些值称为根。

2. 如果引用或引用链可以从根访问任何其他值，则认为该值是可访问的。

例如，如果局部变量中有对象，并且该对象具有引用另一个对象的属性，则该对象被视为可达性， 它引用的那些也是可以访问的，详细的例子如下。

JavaScript 引擎中有一个后台进程称为垃圾回收器，它监视所有对象，并删除那些不可访问的对象。

接下来，我们通过一个简单的例子来看一下垃圾回收机制

let author = { name: 'dnicyan' }

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多引用对象及关联对象的垃圾回收大家可以自行查阅资料，这里就不一一介绍了。

垃圾回收算法

基本的垃圾回收算法称为“标记-清除”，定期执行以下“垃圾回收”步骤:

• 垃圾回收器获取根并“标记”(记住)它们。

• 然后它访问并“标记”所有来自它们的引用。

• 然后它访问标记的对象并标记它们的引用。所有被访问的对象都被记住，以便以后不再访问同一个对象两次。

• 以此类推，直到有未访问的引用(可以从根访问)为止。

• 除标记的对象外，所有对象都被删除。

demo

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我们可以清楚地看到右边有一个“不可到达的块”。现在让我们看看“标记并清除”垃圾回收器如何处理它

第一步标记根

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然后标记他们的引用

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以及子孙代的引用:

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现在进程中不能访问的对象被认为是不可访问的，将被删除:

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以上就是标记-清除的垃圾回收机制流程。

JavaScript引擎应用了许多优化，使其运行得更快，并且不影响执行。

优化点:

• 分代回收——对象分为两组:“新对象”和“旧对象”。许多对象出现，完成它们的工作并迅速结束，它们很快就会被清理干净。那些活得足够久的对象，会变“老”，并且很少接受检查。

• 增量回收——如果有很多对象，并且我们试图一次遍历并标记整个对象集，那么可能会花费一些时间，并在执行中会有一定的延迟。因此，引擎试图将垃圾回收分解为多个部分。然后，各个部分分别执行。这需要额外的标记来跟踪变化，这样有很多微小的延迟，而不是很大的延迟。

• 空闲时间收集——垃圾回收器只在 CPU 空闲时运行，以减少对执行的可能影响

了解完垃圾回收机制，下一篇文章我们一起来看看V8引擎的垃圾回收机制是如何实现的？在了解V8垃圾回收机制前，我们一起来看一下上一篇文章遗留的问题吧，****V8引擎在处理js执行过程中，都有哪些优化策略？

1、变量类型不要随意更改，因为V8引擎会默认读取变量初值的参数类型，如sum (x, y){return x + y} ，

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sum函数会被认为是热点函数，v8解释器ignition编译后生成的机器代码中，会默认执行sum，传入的参数x y为int整形。之后遇到该函数的调用，会直接执行运行更快的机器代码。如果我们突然传入一个字符串，机器代码将不知如何处理传入的参数，会经过优化重新编译生成新的机器代码。

2、总是以相同的顺序实例化对象属性，以便可以共享隐藏类和随后优化的代码。在实例化之后向对象添加属性将强制隐藏类更改，并放慢为以前隐藏类优化的所有方法。相反，在其构造函数中分配所有对象的属性

3、重复执行相同方法的代码将比仅执行一次（由于内联高速缓存）执行许多不同方法的代码运行得更快。

4、v8用32位的对象和数字。由于它的31位，它使用了一点来知道它是一个对象（flag = 1）还是一个称为SMI（SMall Integer）的整数（flag = 0）。然后，如果一个数字值大于31位，V8会把这个数字装箱，把它变成一个double，并创建一个新的对象，把数字放在里面。尽可能使用31位有符号数字，以避免昂贵的拳击操作成JS对象。

5、总是以相同的顺序实例化对象属性，以便可以共享隐藏类和随后优化的代码。在实例化之后向对象添加属性将强制隐藏类更改，并放慢为以前隐藏类优化的所有方法。相反，在其构造函数中分配所有对象的属性。