JS垃圾回收

news2024/11/20 21:23:45

什么是GC

GC就是Garbage Collection,程序工作过程中会产生很多垃圾，这些垃圾是程序不用的内存或者是之前用过了，以后不会再用的内存空间，而GC就是负责回收垃圾的。当然也不是所有的语言都会自带GC，比如Java、Python、Javascript等，也有没有GC的语言，比如C、C++等，那这种就需要我们程序员手动管理内存了，相对比较麻烦。

垃圾回收

我们知道写代码的时候创建一个基本类型、对象、函数。。。都是需要占用内存的，但是我们并不关注这些，因为这是引擎为我们分配的，我们不需要显式手动的去分配内存。
但是，你有没有想过，当我们不再需要某个东西的时候会发生什么？javascript引擎又是如何发现并清理他的？
我们举个例子：

let test={
	name:"islxk"
};
test=[1,2,3,4,5]

如上所示，我们假设它是一个完整的程序代码
我们知道Javascript的引用数据类型是保存在堆内存中的，然后在栈内存中保存一个对堆内存中实际对象的引用，所以，javascript中对引用数据类型的操作都是操作对象的引用而不是实际的对象。
那么上面代码首先我们先声明了一个变量test,他引用了对象{name:'islxk'},接下来我们把这个变量重新赋值了一个数组对象，也就变成了该变量引用了一个数组，那么之前的对象引用关系就没有了，如下图
在这里插入图片描述
没有了引用关系，也就是无用的对象，这个时候假如任他搁置，多了内存就会受不了，需要被清理。
用官方一点的话来说，程序的运行需要内存，只要程序提出要求，操作系统或者运行时就必须提供内存，那么对于持续运行的服务进程，必须要及时释放内存，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。

垃圾回收策略

在JS内存管理中有一个概念叫做可达性，就是那些以某种方式可访问或者说可用的值，他们被保证存储在内存中，反之不可访问则需要回收。
至于如何回收，其实就是怎样发现这些不可达的对象（垃圾），并给予清理的问题，js垃圾回收机制的原理说白了就是定期找出那些不再用到的内存，然后释放其内存。
你可能会好奇为什么不是实时找出无用内存并释放呢？其实很简单，实时开销太大了

那么怎样找到其中的垃圾呢？这个流程涉及到了一些算法策略，有很多方式，我们简单介绍两个最常见的：

标记清除算法
引用计数算法
标记清除算法
标记清除，目前在js引擎里这种算法是最常用的，到目前为止的大多数浏览器的js引擎都在采用标记清除算法，只是各大浏览器厂商还对此算法进行了优化加工，且不同浏览器的js引擎在运行垃圾回收的频率上有所差异。
就像他的名字一样，此算法分为标记和清除两个阶段，标记阶段即为所有活动对象做上标记，清除阶段则把没有标记（也就是非活动对象）销毁。
整个标记清除算法大致流程像下面这样：
垃圾收集器在运行时会给内存中的所有变量都加上一个标记，假设内存中所有对象都是垃圾，全标记为0
然后从各个根对象开始遍历，把不是垃圾的节点改为1
清理所有标记为0的垃圾，销毁并回收他们所占用的内存空间
最后，把所有内存中对象标记修改为0，等待下一轮的垃圾回收
优点：实现简单，打标记无非打和不打两种情况，这使得一位二进制位就可以为其标记，非常简单
缺点：标记清除算法有一个很大的缺点，就是在清除之后剩余之后，剩余的对象内存位置是不变的，也会导致内存空闲空间是不连续的，出现了内存碎片，并且由于剩余空间内存不是一整块，它是由不通过大小内存组成的内存列表，这就牵扯出了内存分配的问题。

假设我们新建对象分配内存时需要大小为size，由于空间内存是间断的、不连续的，则需要对空闲内存列表进行一次单向遍历找出大于等于size的块才能为其分配。

那如何找到合适的块呢？我们可以采取下面三种分配策略

First-fit，找到大于等于size的块立即返回
Best-fit，遍历整个空闲列表，返回返回大于等于size的最小块
Worst-fit，遍历整个空闲列表，找到最大的分块，然后切成两部分，一部分size大小，并将该部分返回
这三个策略中Worst-fit看起来空间利用率最合理，但是实际上会造成更多的小块，形成内存碎片，所以不推荐使用，对于First-fit和Best-fit来说，考虑到分配的速度和效率First-fit是更为明智的选择。

综上所述：标记清除算法或者说策略就有两个很明显的缺点