簡述JavaScript的垃圾回收機制

無論是高級語言，仍是低級語言。內存的管理都是：

1. 分配內存
2. 使用內存（讀或寫）
3. 釋放內存

前兩步，你們都沒有太大異議。關鍵是釋放內存這一步，各類語言都有本身的垃圾回收（garbage collection, 簡稱GC）機制。作GC的第一步是判斷堆中存的是數據仍是指針，是指針的話，說明它被指向活躍的對象。有3種判斷方法：

1. Conservative：若是存儲格式是地址，就認爲是。C/C++有用到這種算法。
2. Compiler hints：對於靜態語言，好比Java，編譯器是知道它是否是指針的，因此能夠用這種。
3. Tagged pointers：JavaScript用的是這種，在字末位進行標識，1爲指針。

對於JavaScript而言，最初的垃圾回收機制，是基於引用計次來作的。後來升級爲標記清除。

引用計次

當對象被引用次數爲0時，就被回收。潛在的一個問題是：循環引用時，兩個對象都至少被引用了一次，將不能自動被回收。因此致使，咱們常講的內存泄露。

// 引用計次
var a = {t: 1}; // 對象 `{t: 1}` （如下簡稱obj）被引用一次
var b = a; // obj 被引用兩次
a = null; // obj 如今爲1次
b = null; // obj 如今爲0次，可回收

// 循環引用
function fn() {
    var a = {};
    var b = {};
    a.b = b;
    b.a = a;
}

fn();

標記清除

這是當前主流的GC算法，V8裏面就是用這種。當對象，沒法從根對象沿着引用遍歷到，即不可達（unreachable），進行清除。對於上面的例子，fn() 裏面的 a 和 b 在函數執行完畢後，就不能經過外面的上下文進行訪問了，因此就能夠清除了。

下面，咱們簡述下V8的GC機制：

V8的GC機制

在大部分的應用場景：一個新建立的對象，生命週期一般很短。因此，V8裏面，GC處理分爲兩大類：新生代和老生代。

新生代的堆空間爲1M~8M，並且被平分紅兩份（to-space和from-space），一般一個新建立的對象，內存被分配在新生代。當to-space滿的時候，to-space和form-space交換位置（此時，to空，from滿），並執行GC.若是一個對象被判定爲，未被引用，就清除；有被引用，逃逸次數+1（若是此時逃逸次數爲2，就移入老生代，不然移入to-space）。

老生代的堆空間大，GC不適合像新生代那樣，用平分紅兩個space這種空間換時間的方式。老生代的垃圾回收，分兩個階段：標記、清理（有Sweeping和Compacting這兩種方式）。

標記，採用3色標記：黑、白、灰。步驟以下：

1. GC開始，因此對象標記爲白色。
2. 根對象標記爲黑色，並開始遍歷其子節點（引用的對象）。
3. 當前被遍歷的節點，標記爲灰色，被放入一個叫 marking bitmap 的棧。在棧中，把當前被遍歷的節點，標記爲黑色，並出棧，同時，把它的子節點（若是有的話）標記爲灰色，並壓入棧。（大對象比較特殊，這裏不展開）
4. 當全部對象被遍歷完後，就只剩下黑和白。經過Sweeping或Compacting的方式，清理掉白色，完成GC。

小補充：JavaScript的根對象

GC的時候，從根對象開始遍歷。在瀏覽器，根對象是 window；在 Node.js 中，是 global（或稱爲root）.

Node.js中，每一個文件被當作一個模塊，因此，當你用 var/let/const 在文件的全局，聲明變量的時候，做用域是當前文件（模塊）。所以，圖中 root.a 是 undefined.

Links:

• Memory Management
• What is the root object in Node.js
• 解讀 V8 GC Log（一）: Node.js 應用背景與 GC 基礎知識
• 解讀 V8 GC Log（二）: 堆內外內存的劃分與 GC 算法
• A tour of V8: Garbage Collection