js垃圾回收

JS垃圾回收

什么是垃圾回收？

自动将用不到的内存清理掉，避免浪费内存

什么是垃圾？

let a = {name:"Tom"};
a = null;
//原来的{name:"Tom"}没人再用+没有变量指向它 -> 垃圾对象  

如何实现垃圾回收？

标记清除 (最核心)

如果一个对象是'不可达'的，那么它就是垃圾

第一阶段：标记（Mark）

1. 垃圾回收器在运行时会给内存中所有的变量都打上一个初始标记（通常是 0）。
2. 从"根对象"开始，递归地遍历所有引用。
3. 凡是能被访问到的对象，都会被重新标记（比如改为 1），表示它们是"活跃的"或"可达的"。
4. 遍历结束后，那些标记依然是 0 的对象，就是无法从根部触达的对象。

第二阶段：清除（Sweep）垃圾回收器对内存进行扫描。

1. 销毁那些标记为 0 的对象，并回收它们所占用的空间。
2. 最后，把所有存活对象的标记重新置为 0，等待下一轮回收。

引用计数

看一个对象被引用多少次，当引用次数为0就回收

但是！解决不了循环引用

let a = {};
let b = {};
a.x = b;
b.x = a;
//互相引用，引用数不为0，但实际上没用 -> 内存泄漏

对比：原始类型的回收

原始类型不会像对象那样复杂回收：原始类型存在栈中，生命周期跟作用域绑定

function fn() {
    let a = 10;
}

执行完：整个作用域直接销毁 -> a自动消失，不需要复杂GC，但是！ 在js引擎内部仍然会统一由GC管理，只是回收成本极低，不需要可达性分析。

综上 ：是否回收，不看类型，而是看有没有引用

分代垃圾回收

分代垃圾回收主要是针对堆中的对象设计的，把对象分为新生代和老生代，用不同策略回收，提高效率

新生代

特点：对象多，生命周期短。回收频繁

复制算法(From正在用 -> To空)

1. 把活着的对象复制到To区
2. 清空From区
3. 交换空间(To区 → 新的From区)

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对象经历多次GC还没死，就会进入老生代

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老生代

对象少，生命周期长

标记清除、标记整理算法：

1. 标记阶段

   遍历所有存活对象，打上标记。

2. 整理阶段

   把存活对象往内存一端紧凑移动，更新引用地址，然后直接回收端外整片空间

好处 ：无内存碎片

为什么频繁创建对象会卡顿？(GC卡顿)

原因：垃圾回收会暂停js执行(STW stop the world)

创建多 → 垃圾多 → GC 更频繁 → 卡顿更多

频繁创建对象会增加垃圾回收的频率，而垃圾回收过程中可能触发 Stop-The-World，暂停主线程执行，从而导致页面卡顿

现代引擎如何优化标记清除

虽然标记清除解决了循环引用问题，但它也有原生缺陷：

1. 内存碎片化：清除对象后，空闲的内存空间是不连续的。如果此时需要分配一个大对象，可能会因为找不到足够大的连续空间而失败。
2. 全停顿（Stop-the-World）：在进行 GC 时，JavaScript 的执行必须暂停，这会导致页面卡顿（Jank）。

策略：

1. 标记整理

2. 分代回收

3. 增量标记：将原本漫长的"一次性标记"拆分成许多小步，每执行一小段 JS 代码，就执行一小步标记。这样将"大停顿"分散成许多"微停顿"，让用户感觉不到卡顿。

4. 三色标记法：配合增量标记使用，将对象分为：

   • 白色：未被访问，待回收
   • 灰色：已被访问，但其应用的子对象还未处理完
   • 黑色：已被访问且其引用的对象也以处理完，是安全的

   它是如何通过颜色实现"进度保存"的呢？

   1. 开始：所有对象都是白色。
   2. 标记根对象 ：从根对象出发，把直接引用的对象涂成灰色，放入一个队列。
   3. 逐步扫描 ：
      • 从队列取出一个灰色 对象，将其引用的子对象涂成灰色。
      • 等这个对象所有的子对象都涂成灰色后，把当前对象涂成黑色。
   4. 暂停与恢复 ：
      • 暂停：因为有"灰色"这个中间状态，回收器知道哪些地方还没扫完。即使 JS 引擎暂停 GC 去执行业务代码，它只要记住"灰色对象队列"就行了。
      • 恢复：回来后，直接从灰色对象继续往下扫，不需要从头开始。

   结论：三色标记法让 GC 标记过程可以"走走停停"，大大减少了单次停顿的时间。