[譯] 前端面試：談談 JS 垃圾回收機制

時間 2019-11-08

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原文原文鏈接

譯者：前端小智javascript

原文：javascript.info/garbage-col…html

最近看到一些面試的回顧，很多有被面試官問到談談JS 垃圾回收機制，說實話，面試官會問這個問題，說明他最近看到一些關於 JS 垃圾回收機制的相關的文章，爲了 B 格，就會順帶的問問。前端

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最近看到一篇講 JS 垃圾回收的國外文章，以爲講得明白，因此就翻譯過來了，但願對大家有所幫助。git

垃圾回收

JavaScript 中的內存管理是自動執行的，並且是不可見的。咱們建立基本類型、對象、函數……全部這些都須要內存。github

當再也不須要某樣東西時會發生什麼? JavaScript 引擎是如何發現並清理它?面試

可達性

JavaScript 中內存管理的主要概念是可達性。算法

簡單地說，「可達性」值就是那些以某種方式可訪問或可用的值，它們被保證存儲在內存中。函數

1. 有一組基本的固有可達值，因爲顯而易見的緣由沒法刪除。例如:學習

本地函數的局部變量和參數
當前嵌套調用鏈上的其餘函數的變量和參數
全局變量
還有一些其餘的，內部的

這些值稱爲根。

2. 若是引用或引用鏈能夠從根訪問任何其餘值，則認爲該值是可訪問的。

例如，若是局部變量中有對象，而且該對象具備引用另外一個對象的屬性，則該對象被視爲可達性，它引用的那些也是能夠訪問的，詳細的例子以下。

JavaScript 引擎中有一個後臺進程稱爲垃圾回收器，它監視全部對象，並刪除那些不可訪問的對象。

一個簡單的例子

下面是最簡單的例子:

// user 具備對象的引用
let user = {
  name: "John"
};
複製代碼

這裏箭頭表示一個對象引用。全局變量「user」引用對象 {name:「John」} (爲了簡潔起見，咱們將其命名爲John)。John 的 「name」 屬性存儲一個基本類型，所以它被繪製在對象中。

若是 user 的值被覆蓋，則引用丟失:

user = null;
複製代碼

如今 John 變成不可達的狀態，沒有辦法訪問它，沒有對它的引用。垃圾回收器將丟棄 John 數據並釋放內存。

兩個引用

如今讓咱們假設咱們將引用從 user 複製到 admin:

// user具備對象的引用
let user = {
  name: "John"
};

let admin = user;
複製代碼

如今若是咱們作一樣的事情:

user = null;
複製代碼

該對象仍然能夠經過 admin 全局變量訪問，因此它在內存中。若是咱們也覆蓋admin，那麼它能夠被釋放。

相互關聯的對象

如今來看一個更復雜的例子， family 對象：

function marry (man, woman) {
  woman.husban = man;
  man.wife = woman;

  return {
    father: man,
    mother: woman
  }
}

let family = marry({
  name: "John"
}, {
  name: "Ann"
})
複製代碼

函數 marry 經過給兩個對象彼此提供引用來「聯姻」它們，並返回一個包含兩個對象的新對象。

產生的內存結構:

到目前爲止，全部對象都是可訪問的。

如今讓咱們刪除兩個引用:

delete family.father;
delete family.mother.husband;
複製代碼

僅僅刪除這兩個引用中的一個是不夠的，由於全部對象仍然是可訪問的。

可是若是咱們把這兩個都刪除，那麼咱們能夠看到 John 再也不有傳入的引用:

輸出引用可有可無。只有傳入的對象才能使對象可訪問，所以，John 如今是不可訪問的，並將從內存中刪除全部不可訪問的數據。

垃圾回收以後：

沒法訪問的數據塊

有可能整個相互鏈接的對象變得不可訪問並從內存中刪除。

源對象與上面的相同。而後:

family = null;
複製代碼

內存中的圖片變成:

這個例子說明了可達性的概念是多麼重要。

很明顯，John和Ann仍然連接在一塊兒，都有傳入的引用。但這還不夠。

「family」對象已經從根上斷開了連接，再也不有對它的引用，所以下面的整個塊變得不可到達，並將被刪除。

內部算法

基本的垃圾回收算法稱爲**「標記-清除」**，按期執行如下「垃圾回收」步驟:

垃圾回收器獲取根並**「標記」**(記住)它們。
而後它訪問並「標記」全部來自它們的引用。
而後它訪問標記的對象並標記它們的引用。全部被訪問的對象都被記住，以便之後再也不訪問同一個對象兩次。
以此類推，直到有未訪問的引用(能夠從根訪問)爲止。
除標記的對象外，全部對象都被刪除。

例如，對象結構以下:

咱們能夠清楚地看到右邊有一個「不可到達的塊」。如今讓咱們看看**「標記並清除」**垃圾回收器如何處理它。

第一步標記根

而後標記他們的引用

以及子孫代的引用:

如今進程中不能訪問的對象被認爲是不可訪問的，將被刪除:

這就是垃圾收集的工做原理。JavaScript引擎應用了許多優化，使其運行得更快，而且不影響執行。

一些優化:

分代回收——對象分爲兩組:「新對象」和「舊對象」。許多對象出現，完成它們的工做並迅速結，它們很快就會被清理乾淨。那些活得足夠久的對象，會變「老」，而且不多接受檢查。
增量回收——若是有不少對象，而且咱們試圖一次遍歷並標記整個對象集，那麼可能會花費一些時間，並在執行中會有必定的延遲。所以，引擎試圖將垃圾回收分解爲多個部分。而後，各個部分分別執行。這須要額外的標記來跟蹤變化，這樣有不少微小的延遲，而不是很大的延遲。
空閒時間收集——垃圾回收器只在 CPU 空閒時運行，以減小對執行的可能影響。