深入理解 JS 垃圾回收

前言

JS之memoization，memoization 的原理是以参数作为 key，函数结果作为 value, 用对象进行缓存起来，以内存空间换 CPU 执行事件。memoization 的潜在陷阱即是严格意义的缓存有着完善的过期策略，而普通对象的键值对并没有。

用闭包进行缓存的对象的内存空间，不会在函数执行完后被清除，在执行量大和参数多样性的情况下，会造成内存占用且得不到释放。

于是，本篇文章就来讲讲 JS 的垃圾回收。

JS 的垃圾回收机制的基本原理是：

找出那些不再继续使用的变量，然后释放其占用的内存，垃圾收集器会按照固定的时间间隔周期性地执行这一操作。

那我们怎么知道变量是不是在继续使用呢?

首先，局部变量的生存周期是在函数声明和执行阶段，函数执行完毕后，局部变量就没有存在的必要了。全局变量会在浏览器关闭或进程关闭才能释放。

但还有一些场景，比如闭包，通过作用域链访问到函数外部的自由变量，使得自由变量保存在内存中，不会随着函数执行完毕而结束，以及对象的相互引用等，垃圾收集器就没这么容易判断哪个变量有用，哪个变量没用了。

// 经典闭包function closure() {var name = "innerName";return function() {console.log(name);}}var inner = closure();inner(); // innerName;

所以，对于标识无用的变量的策略可能会实现不同，但目前在浏览器中，通常有两种策略：标记清除和引用计数。

二、标记-清除（Mark-Sweep）

从2012年起，所有现代浏览器都使用了标记-清除垃圾回收算法, 那什么叫标记-清除呢？

当变量进入执行环境时，就标记这个变量为“进入环境”。当变量离开环境时，则将其标记为“离开环境”。从逻辑上讲，永远不能释放进入环境的变量所占用的内存，因为只要执行流进入相应的环境，就可能会用到他们。

垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记。

然后，它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的标记。而在此之后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量，原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。

最后，垃圾收集器完成内存清除工作，销毁那些带标记的值，并回收他们所占用的内存空间。

另外，标记-清除有一个问题，就是在清除之后，内存空间是不连续的，即出现了内存碎片。如果后面需要一个比较大的连续的内存空间时，那将不能满足要求。而标记-整理（Mark-Compact）方法可以有效地解决这个问题。标记阶段没有什么不同，只是标记结束后，标记-整理方法会将活着的对象向内存的一端移动，最后清理掉边界的内存。