垃圾收集机制

一、引言

JavaScript具有自动垃圾收集机制，即执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。

垃圾收集机制的原理：垃圾回收机制就是垃圾收集器周期性地找到不再使用的变量，并释放掉它们所指向的内存。

JS的垃圾回收机制是为了以防内存泄漏。不再用到的内存，没有及时释放，就叫做内存泄漏，即当已经不需要某块内存时这块内存还存在着。通俗点说就是，这个内存该清掉，但是没有被清掉，就造成了内存泄露。

程序的运行需要内存，只要程序提出要求，操作系统就必须供给内存。对于持续运行的服务进程，必须及时释放内存，否则，内存占用越来越高，轻则影响系统性能，重则导致进程崩溃。

通常有两个用于标识无用变量的策略（垃圾收集方式）：标记清除、引用计数。

三、标记清除(js中最常用的垃圾收集方式)

当变量进入环境（如在函数中声明一个变量），就标记这个变量为“进入环境”。当变量离开环境，则将其标记为“离开环境”。

标记清除：垃圾收集器先给存储在内存中的所有对象加上标记，然后去掉环境中的变量和被环境中的变量引用的对象的标记，剩下的被标记的对象就被视为准备删除的变量，原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后。垃圾收集器完成内存清除工作，销毁那些带标记的值，并回收他们所占用的内存空间。

二、引用计数

引用计数的含义是跟踪记录每个值被引用的次数。

引用计数：当声明了一个变量并将一个引用类型值赋给该变量时，则这个值的引用次数就是1。如果同一个值又被赋给另一个变量，则该值的引用次数加1。相反，如果包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值，则这个值的引用次数就减1。当这个引用次数变成0时，则说明没有办法再访问这个值了，因而就可以将其所占的内存空间给收回来。这样，垃圾收集器下次再运行时，它就会释放那些引用次数为0的值所占的内存。

但是当对象循环引用时，会导致引用次数永远无法归零，造成内存无法释放。循环引用指的是：对象A中包含一个指向对象B的指针，而对象B中也包含一个指向对象A的引用，例如：

function problem(){
    var objectA = new Object();
    var objectB = new Object();
    
    objectA.someOtherObject = objectB;
    objectB.anOtherObject = objectA;
}
// 对象A和B的引用次数都是2，内存得不到回收。

由于低版本IE中的BOM和DOM的对象就是使用C++以COM（Component Object Model，组件对象模型）对象的形式实现的，而COM对象的垃圾收集机制采用的就是引用计数策略。因此，即使IE的JavaScript引擎是使用标记清除策略来实现的，但JavaScript访问的COM对象依然是基于引用计数策略的。换句话说，只要在IE中涉及COM对象，就会存在循环引用的问题。

为了解决这个问题，IE9把BOM和DOM对象都转换成了真正的JavaScript对象，就避免了两种垃圾收集算法并存导致的问题，也消除了常见的内存泄露现象。

三、V8如何进行垃圾回收

[图片上传失败...(image-2c0212-1597281228800)]

栈内存的回收：

栈内存调用栈上下文切换后就被回收，比较简单。

函数执行完，形成的执行上下文中，没有东西被上下文以外的内容占用，此上下文就会从执行环境栈中移除（释放），如果有被占用，则压缩到栈的底部（没有释放，就形成闭包）。

堆内存的回收：变量 = null

V8的堆内存分为新生代内存和老生代内存，新生代内存是临时分配的内存，存在时间短，老生代内存存在时间长。

新生代内存回收机制：

新生代内存容量小，64位系统下仅有32M。新生代内存分为From、To两部分，进行垃圾回收时，先扫描From，将非存活对象回收，将存活对象顺序复制到To中，之后调换From/To，等待下一次回收

老生代内存回收机制

晋升：如果新生代的变量经过多次回收依然存在，那么就会被放入老生代内存中
标记清除：老生代内存会先遍历所有对象并打上标记，然后对正在使用或被强引用的对象取消标记，回收被标记的对象
整理内存碎片：把对象挪到内存的一端

四、管理内存

确保占用最少的内存可以让页面获得更好的性能。而优化内存占用的最佳方式，就是为执行中的代码只保存必要的数据。一旦数据不再有用，最好通过将其值设置为null来释放其引用（解除引用），这一做法适用于大多数全局变量和全局对象的属性。解除引用的真正作用是让值脱离执行环境，以便垃圾收集器下次运行时将其回收（并不意味着解除就自动回收该值所占用的内存）。

function createPerson(name){
    var localPerson = new Object();
    localPerson.name = name;
    return localPerson;
}

var globalPerson = createPerson('Shine')；

// 手工解除全局变量globalPerson的引用
globalPerson = null；

五、垃圾收集与闭包

闭包可以避免全局变量的污染，但是如果闭包使用过多，就会使得很多局部变量常驻内存，增加了内存的开销。滥用闭包在IE中可能会造成内存泄露。

没有产生闭包的情况：

当fn()执行完之后，函数内部的局部变量a以及局部函数就销毁了。则每执行一次，局部变量和局部函数都是重新定义的，执行完毕后，就会被垃圾收集器回收。

即没有闭包的情况下，执行完fn()，a会自动释放。

function fn(){
    var a = 1;
    return function(){
        return a++;
    }
}
console.log(fn());    // ƒ () { return a++; }
console.log(fn()());  // 1
console.log(fn()());  // 1

产生闭包的情况：

fn函数每次执行，都会形成一个新的环境，这个新的环境被全局变量test保存下来，test和子函数建立了引用关系，子函数和父函数中的局部变量又存在引用关系。

由于两个以上存在引用关系的对象，只要有一个是全局的，那么其他的就不会被回收。由于test是全局的，因此a不会被释放。

function fn(){
    var a = 1;
    return function(){
        return a++;
    }
}
// 在父函数的外部，调用其局部变量，声明一个全局变量test来接收父函数执行后返回的匿名函数
var test = fn();    
console.log(test);  // ƒ () { return a++; }
console.log(test()); // 1
console.log(test()); // 2， fn每次执行都会形成一个新的环境，也称为闭包环境

当包含闭包的对象成为垃圾对象，即失去引用test = null，闭包中涉及的变量a再也没有被引用，闭包死亡。

解除引用后，就会让a脱离执行环境，以便垃圾收集器下次运行时将其回收。