垃圾回收算法

• 2021 年 7 月 25 日
• 笔记

v8的内存划分

• v8大体分为堆和栈，垃圾回收在堆里进行。
• 堆内存分多个模块：

  • New space

    大多数的对象开始都会被分配在这里，这个区域相对较小但是垃圾回收特别频繁，该区域被对半分为两半（分为Semi space From 和 Semi space To ）

  • Old space

    新生代中的对象在存活一段时间后就会被转移到老生代内存区，相对于新生代该内存区域的垃圾回收频率较低。

  • Large object space

    存放体积超越其他区域大小的对象，每个对象都会有自己的内存，垃圾回收不会移动大对象区。

  • Code space

    代码对象会被分配在这里，唯一拥有执行权限的内存区域。

  • Cells pace

  • Property cell space

  • Map space

• 垃圾回收发生在新生代(New space)和老生代(Old space)中。

新生代和老生代的内存大小

根据操作系统不同：32位为0.7G，64位为1.4G

但是最新版V14内存为2G

垃圾回收的算法

新生代使用的是Scavenge（新生代互换算法）。

老生代现在使用的是Mark-Compact（标记整理算法），以前使用Mark-Sweep（标记清除算法），最古老的是引用计数算法。

Scavenge

过程：

每次新加入的变量都会放入from，当from中内存占满时会开始执行垃圾回收：对from中不用的内存回收，还存在引用的内存会被复制到to中，当这次垃圾回收结束的时候会出现from中为空，to中留下还存在引用的内存，这时会将from和to交换，最后就是from中留下有引用的内存，to中保持为空。

因为From和To中各占一半，并且To始终不会存放，所以会浪费一半的空间。该算法是使用空间换取时间，而老生代比新生代大很多，所以用该算法不合理。

引用计数法

过程：

查看是否有其它的对象在引用该对象，如果没有则把它清除。

该方法无法处理对象间的循环引用，容易造成内存泄漏。

在 IE 时代就被抛弃了。

Mark-Sweep

该算法是早先使用的算法，现在已经不被使用

过程：

垃圾回收会在内部构件一个根节点（可以看作是浏览器中的window，node中的gelobal）。首先对老生代中的所有对象进行一次广度扫描，查找到有对根节点引用的对象时会把它标记，最后将没有标记的对象垃圾回收。

该算法没有进行内存的碎片整理，所以以后再需要非陪一个大的对象时会提前触发垃圾回收，为解决这个问题就产生了Mark-Compact（标记整理算法）

Mark-Compact

在标记清除法的基础上进行了优化：

• 它在执行垃圾回收的开始把所有被标记内存移动到一起，然后清除未被标记的内存，这样就解决了大对象存入时连续空间不足的问题。

• 原先的Mark-Sweep算法会在执行垃圾回收时进行一次广度扫描，将所有有引用节点标记，这叫做全停顿标记法，因为JS是单线程的，所以一次垃圾回收的时间内全部标记对时间的花费会比较大；而现在则是使用增量标记法和三色标记法来进行标记。

  增量标记法和三色标记法： 将代码运行和垃圾回收之间的且换变得更加频繁，每次垃圾回收的时候只查找标记为黑的节点，如果该节点的子节点有对根的引用，将子节点标黑，将当前节点标灰，父节点标白。直到引用树全部标白后再进行垃圾回收操作。该模式将每次垃圾回收的标记拆分开插入代码的运行中，比原先的全停顿标记法体验更好。

新生代晋升到老生代

这个判断很简单：

• 首先判断该内存是否经历过一次垃圾回收，没经历过的会放入to中。
• 然后判断这时to是否已经使用了25%（8M），如果没有也会放入to中。
• 两个条件都判断为true时会被晋升到老生代中。