JS垃圾回收机制

一些名词的解释

什么是性能优化？

提高运行效率，降低运行开销的行为都可以看做性能优化。

js语言本身的优化，实现编写高效率的代码。

什么是内存管理？

内存：由可读写单元组成，表示一片可操作空间

管理：人为的去操作一片空间的申请、使用和释放

内存管理：开发者主动申请空间、使用空间、释放空间

管理流程：申请 -> 使用 -> 释放

js的内存空间在定义变量时自动分配，程序猿无法指定明确大小

js执行平台虽然存在GC机制，但是由于不同算法的限制，代码书写不同同样会导致内存无法回收，导致内存泄露。

js内存生命周期

1. 申请内存空间: let obj = {};
2. 使用内存空间: (读写操作) obj.name = 'sunny';
3. 释放内存空间: (js中并没有相应的释放api) obj = null;

js中的垃圾回收

js中的内存管理是自动的，每当我们创建函数、对象、数组的时候会自动的分配相应的内存空间;

• 对象不再被引用的时候是垃圾;
• 对象不能从根上访问到时也是垃圾;

js可达对象

在一个作用域链上，只要通过根可以有路径查找到的对象都是可达对象。

可以访问到的对象就是可达对象（可以通过引用、作用域链查找到）
可达的标准就是从根出发是否能够被找到
js中的根就可以理解为全局变量对象

js中的引用是如何体现的？

// 引用
let obj1 = {name: 'xm'};
let al1 = obj1;
obj1.age = 26;
obj1 = null;
console.log(al1, obj1); // { name: 'xm', age: 26 } null

GC算法

GC是什么？

垃圾回收机制的简写。可以找到内存中的垃圾，并释放和回收垃圾。

GC中的垃圾是什么？

• 程序中不再需要使用的对象
• 程序中不能再访问到的对象

GC算法是什么？

GC是一种机制，垃圾回收器完成具体的工作。

• 工作的内容就是查找垃圾释放空间、回收空间。
• 算法就是工作时查找和回收所遵循的规则。

常见的GC算法
引用计数

• 实现原理

内部通过引用计数器，来维护当前对象的引用数，从而判断该对象的引用数是否为0，来决定它是否是一个垃圾对象。如果引用数值为0,GC就开始工作，将其所在的内存空间进行回收释放和再使用

• 引用计数器

当某一个对象的引用关系发生改变时，引用计数器就会自动的修改这个对象所对应的引用数值（比如我们代码中有一个对象空间，一个变量引用了它，那么这个对象空间的引用数值加1） 引用数值为0的时候GC就开始工作，将当前的对象空间回收

• 引用计数的优点

可以即时回收垃圾对象、减少程序卡顿时间。

1. 发现垃圾立即回收(因为根据当前的引用数值是否为0判断他是否是一个垃圾，如果是垃圾就回收内存空间，释放内存)
2. 最大限度的减少程序暂停（应用程序在执行的过程中必定会对内存进行消耗，而当前的执行平台内存空间是有上限的，所以内存肯定会有占满的时候。由于引用计数算法时刻监控着那些引用数值为0的对象，当内存爆满的时候会去找那些引用数值为0的对象释放其内存，这个也就保证了当前的内存空间不会有占满的时候）

• 引用计数的缺点

无法回收循环引用的对象、资源消耗较大

1. 无法回收循环引用的对象
2. 时间开销大（当前的引用计数需要去维护一个数值的变化，时刻监控当前引用数值是否修改，修改需要时间）

标记清除

• 实现原理

核心思想就是将整个垃圾回收操作分为两个阶段：

1. 遍历所有的对象找到活动对象，进行标记的操作
2. 遍历所有的对象，找到那些没有标记的对象进行清除。(注意在第二阶段中也会把第一阶段涉及的标志给抹掉，便于GC下次能够正常的工作)

通过两次的遍历行为把我们当前的垃圾空间进行回收，最终交给我们的空闲列表进行维护。

• 总结

核心思想：分标记和清除两个阶段:

1. 遍历所有的对象找活动对象做标记
2. 遍历所有的对象清除没有标记的对象
3. 回收相应空间

• 优点

可以回收循环引用的对象空间。相对于引用计数算法来说：解决对象循环引用的不能回收问题。

• 缺点

容易产生碎片化空间，浪费空间、不能立即回收垃圾对象。

空间碎片化：所谓空间碎片化就是由于当前所回收的垃圾对象，在地址上面是不连续的，由于这种不连续造成了我们在回收之后分散在各个角落，造成后续使用的问题

标记整理

实现原理

和标记清除一样，在V8中也会被频繁使用。

1. 标记整理可以看做是标记清除的增强;
2. 标记阶段的操作和标记清除一致；
3. 清除阶段之前会先执行整理，移动对象位置，使得他们在地址上是一个连续的空间

• 优点

减少碎片化空间

• 缺点

不会立即回收垃圾对象

function func() {
    name = '123456';
    return `my name is ${name}!`;
}
func();
console.log(name);

// 对象之间循环引用案例
function fn1() {
    const obj1 = {};
    const obj2 = {};
    obj1.name = obj2;
    obj2.name = obj1;
    return 'lg is a code!';
}
fn1();

代码解释：

调用fn1()后其内部所占用的内存空间会回收释放，比如我们的obj1 和 obj2，因为在全局的地方已经没有引用指向obj1/obj2的情况了，所以引用计数为0，当回收obj1、obj2时，发现obj2的属性指向obj1，obj1的属性指向obj2，有着互相的指引关系，所以引用计数数值不为0，所以这一块空间也释放不了。