3、js - 面试 - 垃圾回收机制

1、基础概念

（1）js内存的生命周期

-1- 内存分配：当声明变量、函数、对象时，系统会自动分配内存给它们

-2- 内存使用：即读写内存，也就是使用变量、函数

-3- 内存回收：使用完毕，由垃圾回收器自动回收不再使用的内存

（2）垃圾回收机制（Garbage Collection）简称GC

js的垃圾回收机制是一种内存管理技术，对开发者来说，js的垃圾回收机制是自动的、无形的。

我们创建的原始值、对象、函数……这一切都会占用内存，而在js引擎中有一个垃圾回收器在后台执行。

注意：全局变量一般不会回收（关闭页面时回收）；一般情况下局部变量的值，不用了，会被自动回收掉。

2、已过时的垃圾收集算法 - 引用计数法

（1）引用计数法原理

主要看当前创建的对象在堆内存中有没有被其他对象引用，如果没有被其他对象引用，那么该对象将被垃圾回收机制回收。

let obj1 = { name: 'test'}; // 创建一个对象，被obj1所引用，计数为1
let obj2 = obj1; // obj2变量是第二个对该对象的引用，计数为2
obj1 = null; // 该对象的原始引用obj1已经没有了，计数为1
obj2 = null; // 此时对象所有引用都没有了，计数为0，垃圾回收机制回收该对象

（2）致命缺点：循环引用

两个对象内的属性相互引用对象，两个对象的引用计数永远大于0，无法回收导致内存泄漏。

function func(){
    let obj1 = {};
    let obj2 = {};
    obj1.a = obj2;
    obj2.a = obj1;
    return 1;
}

在2012年以后所有现代浏览器都取消这种算法了，取而代之的是标记清除法。

3、标记清除法（mark-and-sweep）

2012年起，所有现代浏览器都使用了标记清除法

（1）标记清除法原理

它会定期执行以下“垃圾回收”步骤：

例如，对象有如下的结构：

第一步，标记所有的根：

下面列出固有的可达值的基本集合， 这些值明显不能被释放。
比方说：
->当前执行的函数，它的局部变量和参数。
->当前嵌套调用链上的其他函数、它们的局部变量和参数。
->全局变量。
->（还有一些内部的）
这些值被称作 根 （roots）

第二步，跟随根的引用标记它们所引用的对象：

第三步，……如果还有引用的话，继续标记：

最后，通过这个过程没有被标记的对象被认为是不可达的，并且会被删除。

关于垃圾回收，js引擎做了许多优化，使垃圾回收运行速度更快，也使得现代浏览器的性能越来越高，并且不会对代码执行引入任何延迟。

（2）垃圾收集机制的一些优化建议

• 分代收集（Generational collection）—— 对象被分成两组：“新的”和“旧的”。在典型的代码中，许多对象的生命周期都很短：它们出现、完成它们的工作并很快死去，因此在这种情况下跟踪新对象并将其从内存中清除是有意义的。那些长期存活的对象会变得“老旧”，并且被检查的频次也会降低。

• 增量收集（Incremental collection）—— 如果有许多对象，并且我们试图一次遍历并标记整个对象集，则可能需要一些时间，并在执行过程中带来明显的延迟。因此，引擎将现有的整个对象集拆分为多个部分，然后将这些部分逐一清除。这样就会有很多小型的垃圾收集，而不是一个大型的。这需要它们之间有额外的标记来追踪变化，但是这样会带来许多微小的延迟而不是一个大的延迟。

• 闲时收集（Idle-time collection）—— 垃圾收集器只会在 CPU 空闲时尝试运行，以减少可能对代码执行的影响。