淺談一下js的垃圾回收的內容

這篇文章主要介紹了關於js的垃圾回收機制，有著一定的參考價值，現在分享給大家，有需要的朋友可以參考一下

垃圾回收

記憶體管理於我們來說是自動的、看不見的。我們創建的原始類型、物件、函數等等，都會佔用記憶體。

當它們不被需要之後會發生什麼事？ JavaScript 引擎要如何發現並清除他們？

可觸及（Reachability）

JavaScript 記憶體管理的關鍵概念是可觸及（Reachability）。

簡單來說，「可觸及」的值就是可存取的，可用的，他們被安全地儲存在記憶體中。

1. 以下是一些必定「可觸及」的值，不管出於任何原因，都不能刪除：

• 目前函數的局部變數和參數。

• 目前呼叫鏈（current chain of nested calls）中所有函數的局部變數和參數。

• 全域變數。

• （以及其他內部變數）

这些值都称为 *roots*。

1. 其他值是否可觸及視乎它是否被root 及其引用鏈引用。

   假設有一個物件存在於局部變量，它的值引用了另一個對象，如果這個對像是可觸及的，則它引用的對像也是可觸及的，後面會有詳細例子。

JavaScript 引擎有一個 垃圾回收) 後台進程。它監控所有對象，當對像不可觸及時會將其刪除。

一個簡單例子

// user has a reference to the object
let user = {
  name: "John"
};

箭頭代表的是物件參考。全域變數 "user" 引用了物件{name: "John"}（簡稱此物件為 John）。 John 的 "name" 屬性儲存的是一個原始值，所以沒有其他引用。

如果覆寫user，對John 的引用就遺失了：

user = null;

現在John 變得不可觸及，垃圾回收機制會將其刪除並釋放記憶體。

兩個引用

如果我們從user 複製引用到admin：

// user has a reference to the object
let user = {
  name: "John"
};

*!*
let admin = user;
*/!*

如果重複這個動作：

user = null;

…這個物件是依然可以透過admin 存取的，所以它依然存在於記憶體。如果我們把 admin 也覆蓋為 null，那它就會被刪除了。

互相引用的物件

這個範例比較複雜：

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

  return {
    father: man,
    mother: woman
  }
}

let family = marry({
  name: "John"
}, {
  name: "Ann"
});

marry 函數讓兩個參數物件互相引用，傳回一個包含兩者的新對象，結構如下：

暫時所有物件都是可觸及的，但我們現在決定移除兩個引用：

delete family.father;
delete family.mother.husband;

#只刪除一個引用不會有什麼影響，但兩個引用同時刪除，我們可以看到John 已經不被任何物件引用了：

即使John 還在引用別人，但是他不被別人引用，所以John 現在已經是不可觸及的了，它的存在將會被移除。

垃圾回收後：

孤島（Unreachable island)

也可能有一大堆互相引用的物件整塊（像個孤島）都不可觸及了。

對上面的物件進行操作：

family = null;

記憶體中的情況如下：

這個例子展示了「可觸及」這個概念的重要性。

儘管 John 和 Ann 互相依賴，但這仍不足夠。

"family" 物件整個已經切斷了與 root 的連接，沒有任何東西引用到這裡，所以這個孤島遙不可及，只能等待被刪除。

內部演算法

基礎的垃圾回收演算法稱為「標記-清除演算法」（"mark-and-sweep"）：

• 垃圾回收器取得並標記root。

• 然後訪問並標記來自他們的所有參考。

• 存取被標記的對象，標記他們的引用。所有被訪問過的物件都會被記錄，以後將不會重複存取同一物件。

• …直到只剩下未造訪的參考。

• 所有未被標記的物件都會被移除。

假設物件結構如下：

#我們清楚地看到右邊的「孤島」。現在使用「標記-清除」的方法來處理他。

第一步，標記root：

然後標記他們的引用：

##… …標記他們引用的引用：

現在沒有被訪問過的物件會被認為是不可觸及，他們將會被刪除：

#這就是垃圾回收的工作原理。

JavaScript 引擎在不影響執行的情況下做了很多優化，讓這個過程更垃圾回收效率更高：

• ##分代收集

  -- 物件會被分成「新生代」和「老生代」。很多物件完成任務後很快就不再需要了，所以對於他們的清理可以很頻繁。而在清理中留下的稱為「老生代」一員。

• 增量收集

  -- 如果物件很多，很難一次標記完所有對象，這個過程甚至對程式執行產生了明顯的延遲。所以引擎會試著把這個操作分割成多份，每次執行一份。這樣做要記錄額外的數據，但是可以有效降低延遲對使用者體驗的影響。

• 空閒時收集

  -- 垃圾回收器盡量只在 CPU 空閒時執行，減少對程式執行的影響。

除此之外還有很多對垃圾回收的優化，在此就不詳細說了，各個引擎有自己的調整和技術，而且這個東西一直隨著引擎的更新換代在改變，如果不是有實在的需求，不值得挖太深。不過如果你真的對此有濃厚的興趣，以下會提供一些拓展連結給你。

總結

重點：

垃圾回收自動進行，我們不能強制進行或阻止他。
可觸及的物件會被保留在記憶體中。
被引用不一定是可觸及的（從 root）：相互引用的物件可能整塊都是不可觸及的。
現代引擎實現了加強版的垃圾回收演算法，《The Garbage Collection Handbook: The Art of Automatic Memory Management》（R. Jones 等）一書中提及了他們。

如果你熟悉底層編程，可以閱讀 A tour of V8: Garbage Collection 以了解更多關於 V8 垃圾回收的細節。

V8 blog 也會經常發布一些關於記憶體管理的文章。學習垃圾回收演算法最好還是先學習 V8 的實現，閱讀 Vyacheslav Egorov（V8 工程師之一）的部落格。我說 V8 是因為在網路上關於 V8 的文章比較多。對於其他引擎，許多實作都是相似的，但是垃圾回收演算法上差別不少。

對引擎的深入理解在做底層優化的時候很有幫助。在你熟悉一門語言之後，這是一個明智的研究方向。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，更多相關內容請關注PHP中文網！

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