JavaScript 垃圾回收机制是如何工作的？
主题
JavaScript
在GitHub上编辑
TL;DR
JavaScript 中的垃圾回收是一种自动内存管理机制，用于回收程序不再使用的对象和变量所占用的内存。两种最常见的算法是标记-清除和分代垃圾回收。
标记-清除
JavaScript 中使用最常见的垃圾回收算法是标记-清除算法。它分两个阶段运行：
- 标记阶段：垃圾回收器遍历对象图，从根对象（全局变量、当前执行的函数等）开始，将所有可访问的对象标记为“在使用中”。
- 清除阶段：垃圾回收器扫描内存，删除所有未标记的对象，因为它们被认为不可访问且不再需要。
该算法有效地识别并删除已变得不可访问的对象，从而为新的分配释放内存。
分代垃圾回收
现代 JavaScript 引擎利用了这一点，对象根据其年龄和使用模式被划分为不同的代。经常访问的对象被移动到年轻代，而较少使用的对象被提升到老年代。这种优化通过专注于年轻代（大多数对象寿命短）来减少垃圾回收的开销。
不同的 JavaScript 引擎（根据浏览器而异）实现不同的垃圾回收算法，并且没有标准的垃圾回收方式。
JavaScript 中的垃圾回收
JavaScript 中的垃圾回收是由 JavaScript 引擎管理的自动过程，旨在回收不再需要的对象所占用的内存。这有助于防止内存泄漏并优化可用内存的使用。以下是 JavaScript 中垃圾回收工作原理的概述：
内存管理基础
JavaScript 在创建对象、数组和其他变量时为其分配内存。随着时间的推移，其中一些对象变得不可访问，因为没有对它们的引用。垃圾回收是识别这些不可访问的对象并回收其内存的过程。
可达性
JavaScript 垃圾回收中的主要概念是可达性。如果一个对象可以通过某种方式访问或到达，则认为它是可达的：
- 全局变量：全局变量引用的对象始终是可达的。
- 局部变量和函数参数：只要函数正在执行，这些对象就是可达的。
- 闭包变量：如果闭包是可达的，则闭包引用的对象是可达的。
- DOM 和其他系统根：DOM 或其他宿主对象引用的对象。
如果从根到对象存在引用链，则该对象被认为是可达的。
垃圾回收算法
- 标记和清除：
- 标记阶段：垃圾收集器从根对象开始，标记所有可访问的对象。
- 清除阶段：然后扫描内存，查找未被标记的对象，并回收它们的内存。
- 引用计数：
- 此算法保留对每个对象的引用计数。当对象的引用计数降为零时，它被认为不可访问，可以被收集。
- 引用计数的缺点是它不能很好地处理循环引用（例如，两个对象相互引用，但没有被任何其他对象引用）。
- 分代垃圾回收：
- 内存被划分为几代：年轻代和老年代。
- 对象最初分配在年轻代中。
- 存活了多次收集的对象被提升到老年代。
- 年轻代收集更频繁且更快，而老年代收集不太频繁，但涵盖更多对象。
JavaScript 引擎实现
不同的 JavaScript 引擎使用这些算法的变体：
- V8 (Google Chrome, Node.js)：使用分代、标记和清除以及其他优化来高效地进行垃圾回收。
- SpiderMonkey (Mozilla Firefox)：使用增量和分代垃圾回收。
- JavaScriptCore (Safari)：使用带有分代收集的标记和清除算法。
内存泄漏
当程序未能释放它不再需要的内存时，JavaScript 中就会发生内存泄漏，导致程序随着时间的推移消耗越来越多的内存。
JavaScript 中的内存泄漏可能由于各种原因而发生，包括：
- 意外的全局变量：无意中创建全局变量，即使不再需要它们，这些变量仍然保留在内存中。
- 闭包：不正确地使用闭包，其中内部函数保留对来自外部函数作用域的变量的引用，阻止外部函数的作用域被垃圾回收。
- 事件监听器：当不再需要事件监听器或回调时，未能删除它们，导致相关对象保留在内存中。
- 缓存：实现缓存时没有适当的逐出逻辑，导致随着时间的推移内存无界增长。
- 分离的 DOM 节点引用：保留对分离的 DOM 节点的引用，阻止它们被垃圾回收。
- 被遗忘的计时器或回调：未能清除计时器或回调，导致它们的相关数据保留在内存中。
为了避免内存泄漏：
- 删除事件监听器：当不再需要事件监听器时，始终删除它们。
- 清除闭包中的引用：避免在闭包中保留不必要的引用。
- 管理 DOM 引用：当不再需要 DOM 节点及其引用时，显式删除它们。
- 避免全局变量：尽量减少全局变量的使用，以降低无意中保持引用存活的风险。