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# 垃圾回收机制

引用计数

广度优先 栈区

内存泄露 闭包

# 浏览器

  • 浏览器怎样进行垃圾回收
  • 浏览器中不同类型变量的内存都是何时释放
  • 哪些情况会导致内存泄露，如何避免
  • weakMap weakSet 和 Map Set 有什么区别

# 什么是垃圾数据

垃圾回收

let dog = new Object();
dog.a = new Array(1);
dog.a = "b";

这时候的 Array 就成了不被使用的数据，专业名词叫[不可达]的数据。 这就需要回收的垃圾数据。

# 垃圾回收算法

# 第一步：标记空间中[可达]值

V8 采用的是可达性(reachability)算法来判断堆中的对象应不应该被回收。 这个算法的思路是：

  • 从根节点（Root）出发，遍历所有的对象
  • 可以遍历到的对象，是可达的（reachable）
  • 没有被遍历到的对象，是不可达的（unreachable）

在浏览器环境下，根节点很多，主要包括

  • 全局变量 window，位于每个 iframe 中
  • 文档 DOM 树
  • 存放在栈上的变量
  • 。。。

这些根节点不是垃圾，不可能被回收

# 第二步：回收[不可达]的值所占据的内存

在所有标记完成之后，统一清理内存中所有不可达对象

# 第三步：做内存整理
  • 在频繁回收对象后，内存中就会存在大量不连续空间，专业名词叫内存碎片
  • 当内存中出现大量的内存碎片，如果需要分配较大的连续内存时，就有可能出现内存不足的情况
  • 所以最后一步是整理内存碎片（但这步是可选的，因为有的垃圾回收器不会产生内存碎片，比如接下来我们要介绍的副垃圾回收器）

# 什么时候垃圾回收

浏览器进行垃圾回收的时候，会暂停 JavaScript 脚本，等垃圾回收完毕再继续执行。
对于普通应用，这样没什么问题，但对于 js 游戏、动画对连贯性要求比较高的应用，如果暂停时间很长就会造成页面的卡顿。

# 分代收集

浏览器将数据分为两种，一种是临时对象，一种是长久对象。

  • 临时对象
    • 大部分对象在内存中存活的时间很短
    • 比如函数内部声明的变量，或块级作用域中的变量。当函数或代码块执行结束后，作用域中定义的变量就会被销毁。
    • 这类对象很快就会变的不可访问，应该快点回收
  • 长久对象
    • 生命周期很长的对象，比如全局的 window、dom、web API 等等
    • 这类对象可以慢点回收

这两种对象对象不同的回收策略，所以，v8 把堆分为新时代和老生代的两个区域。新时代中存放临时对象，老生代中存放持久对象。并且让副垃圾回收器、主垃圾回收器，分别负责新生代和老生代的垃圾回收。

# 主垃圾回收器

负责老生代的垃圾回收，有两个特定

    1. 对象占用空间大
    1. 对象存活时间长

它使用标记-清除的算法执行垃圾回收

    1. 首先是标记
    1. 从一组根元素开始，递归遍历这组根元素
    1. 在这个遍历过程中，能到达的元素称为活动对象，没有到达的元素可以判断为垃圾数据
    1. 直接将标记为垃圾的数据清理掉
    1. 多次标记-清除，会产生大量不连续的内存碎片，需要进行内存整理

# 副垃圾回收器

负责新生代的垃圾回收，一般只支持 1-8M 的容量 新生代被分为两个区域(semisspace)：一半是对象区域(From)，一半是空闲区域（To） 新加入的对象都被放入对象区域，等对象区域快满的时候，会执行一次垃圾清理

  • 先给对象区域所有垃圾做标记
  • 标记完成后，存活的对象被复制到空闲区域，并且将他们有序的排列一遍
  • 副垃圾回收器没有碎片整理，因为空闲区域里此时是有序的，没有碎片，也就是不需要整理了。
  • 复制完成后，对象区域会和空闲区域进行对调，将空闲区域中存活的对象放入对象区域中
  • 因为副垃圾回收器操作比较频繁，所以为了执行效率，一般新生代的空闲会被设置的比较小。
  • 是典型的空间换时间的方法

# 分代收集

将堆分为新生代和老生代，多回收新生代，少回收老生代。-> 这样就减少每次需要遍历的对象，从而减少每次垃圾回收的耗时

# Scavenge 算法

在分代基础上，新生代的对象主要通过 Scavenge 算法进行垃圾回收，在具体实现时主要采用 cheney 算法，cheney 算法是一种采用复制的方法实现垃圾回收算法。

# markSweep 和 markCompact

老生代使用的方法

# 增量收集

如果脚本中有许多对象，引擎一次性遍历整个对象，会造成一个长时间的暂停。所以引擎将垃圾收集工作分为更小的块，每次处理一部分，多次处理。

# 闲时收集

垃圾收集器只会在 CPU 空间时尝试运行，以减少可能对代码执行的影响。

# 面试题

  • 浏览器是怎么进行垃圾回收的
    • 什么是垃圾回收
      • 不在需要的，即是垃圾，全局变量随时可能用到，所以不一定是垃圾
    • 如何捡垃圾
      • 从根节点出发，遍历所有对象，可达的不是垃圾，不可达的是垃圾
      • 回收不可达的值所占据的内存
      • 做内存整理
    • 什么时候捡垃圾
      • 垃圾回收会暂停浏览器的运行，所以采用分代收集、增量收集、闲时收集的策略
  • 浏览器中不同类型变量的内存都是何时释放的
    • JavaScript 中类型：值类型和引用类型
      • 引用类型： 在没有引用之后，V8 自动回收
      • 值类型：
        • 如果处于闭包，要等闭包没有被引用才会被 v8 回收
        • 非闭包的情况下，等待 V8 的新时代的切换的时候回收
  • 哪些情况会造成内存泄露，如何避免
    • 无限制增长的数组
    • 无限制设置属性和值
    • 任何模块内的私有变量和方法均是永驻内存的 a=null
    • 大循环，无 GC（垃圾回收机制）机会
  • weakMap weakSet 和 Map Set 有什么区别
    • 因为是弱引用，所有可以解决内存泄露的问题
    • weakMap weakSet 的键名所引用对象都是弱引用，就是垃圾回收机制遍历的时候不考虑该引用
    • 只要所引用的对象的其他引用都被清除，垃圾回收机制就会释放该对象所占用的内存

# ESP

ESP(Extended Stack Pointer)为扩展栈指针寄存器，是指针寄存器的一种，用于存放函数栈顶指针。与之对应的是 EBP(Extended Stack Point)，扩展基指针寄存器，也被称为帧指针寄存器，用于存放函数栈底指针。

# node

node 使用 JavaScript 在服务端操作最大内存对象受到一定限制(堆区)，64 位系统下约为 1.4GB，32 位系统约 0.7GB，新生代 64 位是 32M，32 位是 16M

> node --huge-max-old-generation-size index.js

# node 内存泄露分析

node-inspector
console.log("Sever PID", process.pid);
sudo node --inspect app.js
top -pid 2322

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