介绍一下js垃圾回收机制

2023年4月17日下午2:20 • JavaScript

JavaScript中的垃圾回收机制负责自动管理内存，回收不再使用的对象所占用的内存空间。在JavaScript中，开发者不需要显式地分配和释放内存，垃圾回收器会自动完成这些操作。以下是关于JavaScript垃圾回收机制的一些关键概念：

内存生命周期：JavaScript内存生命周期包括分配、使用和释放三个阶段。首先，内存会被分配给变量或对象；然后，程序会使用这些变量或对象；最后，不再需要的变量或对象会被垃圾回收器释放。
可达性：垃圾回收器通过可达性来判断一个对象是否还在使用。根对象（如全局对象和其他内置对象）被认为是可达的。如果一个对象可以通过根对象或其他可达对象引用链到达，那么它也被认为是可达的。
引用计数：这是一种较早的垃圾回收策略，通过追踪每个对象的引用次数来判断对象是否仍在使用。当对象的引用计数为0时，表示对象不再被使用，可以被回收。然而，引用计数算法存在循环引用问题，无法回收循环引用的对象。
标记-清除：这是现代JavaScript引擎中常见的垃圾回收算法。标记-清除算法首先会标记所有可达对象，然后遍历整个内存空间，清除未被标记的对象。这种算法可以处理循环引用问题，但可能会导致内存碎片。
分代回收：由于不同对象的生命周期长短不同，现代JavaScript引擎将内存分为新生代和老生代。新生代主要存放短生命周期的对象，老生代主要存放长生命周期的对象。新生代和老生代的垃圾回收策略会有所不同。
增量回收和懒惰回收：为了降低垃圾回收对程序执行的影响，现代JavaScript引擎采用了增量回收和懒惰回收策略。增量回收将回收工作分成多个小任务，穿插在程序执行过程中；懒惰回收则会在一定程度上推迟回收操作，以减少性能开销。

以下是一个简单的示例，演示了 JavaScript 垃圾回收机制中的引用计数和标记清除：

// 引用计数示例
let a = { name: 'John' };
let b = a; // b 引用了 a，a 的引用计数变为 2
a = null; // a 不再引用这个对象，a 的引用计数变为 1
b = null; // b 不再引用这个对象，这个对象的引用计数变为 0，可以被垃圾回收器回收

// 标记清除示例
function foo() {
  let x = { name: 'Alice' };
  let y = { name: 'Bob' };
  x.friend = y;
  y.friend = x;
}

foo(); // 函数执行完后，x 和 y 都不再被使用，但它们之间相互引用，无法使用引用计数来回收内存
// 垃圾回收器定期运行，会发现 x 和 y 都已经不再被引用，可以被回收

在这个示例中，当变量 a 被赋值给变量 b 时，对象的引用计数变为 2。当 a 被赋值为 null 时，对象的引用计数变为 1。最后当 b 也被赋值为 null 时，对象的引用计数变为 0，可以被垃圾回收器回收。

另外，函数 foo 中创建了两个对象 x 和 y，并且它们相互引用。在函数执行完后，这两个对象不再被使用，但它们之间的引用关系无法使用引用计数来回收内存。因此，垃圾回收器会定期运行，查找那些已经不再被引用的对象，然后释放它们所占用的内存空间。

再来一个例子，我们将创建一些对象并解释JavaScript的垃圾回收机制。

// 创建对象
function createPerson(name, age) {
    return {
        name: name,
        age: age,
    };
}

// 创建两个对象
let person1 = createPerson("Alice", 30);
let person2 = createPerson("Bob", 35);

// person1 和 person2 变量引用了两个新创建的对象，这些对象在内存中是可达的

// 现在将 person1 引用另一个对象
person1 = createPerson("Charlie", 28);

// 之前 person1 引用的 "Alice" 对象现在已经不再可达，因为没有变量引用它
// JavaScript的垃圾回收器会识别到这一点，并在合适的时机释放其内存

// 创建一个循环引用
let objA = {
    name: "ObjA",
};
let objB = {
    name: "ObjB",
};
objA.link = objB;
objB.link = objA;

// 将变量设置为 null，打破可达性
objA = null;
objB = null;

// 现在 objA 和 objB 对象都不再可达，即使它们彼此引用
// 使用标记-清除算法的垃圾回收器会识别到这一点，并释放它们占用的内存