Javascript垃圾回收

[lznbuild]

通过案例来分析

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

checkscope()();                 

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

var foo = checkscope(); 
foo(); 

上面的两个代码中，checkscope()执行完成后，闭包f所引用的自由变量scope会被垃圾回收吗？为什么？

解答：

checkscope()执行完成后，代码1中scope特定时间之后回收，代码2中scope不回收。

首先要说明的是，现在主流浏览器的垃圾回收算法是标记清除，标记清除并非是标记执行栈的进出，而是从根开始遍历，也是一个找引用关系的过程，但是因为从根开始，相互引用的情况不会被计入。所以当垃圾回收开始时，从Root（全局对象）开始寻找这个对象的引用是否可达，如果引用链断裂，那么这个对象就会回收。

闭包中的作用域链中 parentContext.vo 是对象，被放在堆中，栈中的变量会随着执行环境进出而销毁，堆中需要垃圾回收，闭包内的自由变量会被分配到堆上，所以当外部方法执行完毕后，对其的引用并没有丢。

每次进入函数执行时，会重新创建可执行环境和活动对象，但函数的[[Scope]]是函数定义时就已经定义好的（词法作用域规则），不可更改。

对于代码1： checkscope()执行时,将checkscope对象指针压入栈中，其执行环境变量如下

checkscopeContext:{
    AO:{
        arguments:
        scope:
        f:
    },
    this,
    [[Scope]]:[AO, globalContext.VO]
}

执行完毕后出栈，该对象没有绑定给谁，从Root开始查找无法可达，此活动对象一段时间后会被回收

对于代码2： checkscope()执行后，返回的是f对象，其执行环境变量如下

fContext:{
    AO:{
        arguments:
    },
    this,
    [[Scope]]:[AO, checkscopeContext.AO, globalContext.VO]
}

此对象赋值给var foo = checkscope();，将foo压入栈中，foo指向堆中的f活动对象,对于Root来说可达，不会被回收。

如果一定要自由变量scope回收，那么该怎么办？？？

很简单，foo = null;，把引用断开就可以了。

栈中的垃圾数据和堆中的垃圾数据需要分别回收。

调用栈中还有一个记录当前执行状态的指针（称为 ESP），当一个函数执行结束之后，JavaScript 引擎会通过向下移动 ESP 来销毁该函数保存在栈中的执行上下文

垃圾回收算法有很多种，但是并没有哪一种能胜任所有的场景，你需要权衡各种场景，根据对象的生存周期的不同而使用不同的算法，以便达到最好的效果

在 V8 中会把堆分为新生代和老生代两个区域，新生代中存放的是生存时间短的对象，老生代中存放的生存时间久的对象

新生区通常只支持 1～8M 的容量，而老生区支持的容量就大很多了。对于这两块区域，V8 分别使用两个不同的垃圾回收器，以便更高效地实施垃圾回收。副垃圾回收器，主要负责新生代的垃圾回收。主垃圾回收器，主要负责老生代的垃圾回收。

第一步是标记空间中活动对象和非活动对象。所谓活动对象就是还在使用的对象，非活动对象就是可以进行垃圾回收的对象。第二步是回收非活动对象所占据的内存。其实就是在所有的标记完成之后，统一清理内存中所有被标记为可回收的对象。第三步是做内存整理。一般来说，频繁回收对象后，内存中就会存在大量不连续空间，我们把这些不连续的内存空间称为内存碎片。当内存中出现了大量的内存碎片之后，如果需要分配较大连续内存的时候，就有可能出现内存不足的情况。所以最后一步需要整理这些内存碎片，但这步其实是可选的，因为有的垃圾回收器不会产生内存碎片，比如接下来我们要介绍的副垃圾回收器。

副垃圾回收器主要负责新生区的垃圾回收。而通常情况下，大多数小的对象都会被分配到新生区，所以说这个区域虽然不大，但是垃圾回收还是比较频繁的。新生代中用 Scavenge 算法来处理。所谓 Scavenge 算法，是把新生代空间对半划分为两个区域，一半是对象区域，一半是空闲区域

新加入的对象都会存放到对象区域，当对象区域快被写满时，就需要执行一次垃圾清理操作。在垃圾回收过程中，首先要对对象区域中的垃圾做标记；标记完成之后，就进入垃圾清理阶段，副垃圾回收器会把这些存活的对象复制到空闲区域中，同时它还会把这些对象有序地排列起来，所以这个复制过程，也就相当于完成了内存整理操作，复制后空闲区域就没有内存碎片了。完成复制后，对象区域与空闲区域进行角色翻转，也就是原来的对象区域变成空闲区域，原来的空闲区域变成了对象区域。这样就完成了垃圾对象的回收操作，同时这种角色翻转的操作还能让新生代中的这两块区域无限重复使用下去。由于新生代中采用的 Scavenge 算法，所以每次执行清理操作时，都需要将存活的对象从对象区域复制到空闲区域。但复制操作需要时间成本，如果新生区空间设置得太大了，那么每次清理的时间就会过久，所以为了执行效率，一般新生区的空间会被设置得比较小

也正是因为新生区的空间不大，所以很容易被存活的对象装满整个区域。为了解决这个问题，JavaScript 引擎采用了对象晋升策略，也就是经过两次垃圾回收依然还存活的对象，会被移动到老生区中。

主垃圾回收器主要负责老生区中的垃圾回收。除了新生区中晋升的对象，一些大的对象会直接被分配到老生区。因此老生区中的对象有两个特点，一个是对象占用空间大，另一个是对象存活时间长。由于老生区的对象比较大，若要在老生区中使用 Scavenge 算法进行垃圾回收，复制这些大的对象将会花费比较多的时间，从而导致回收执行效率不高，同时还会浪费一半的空间。因而，主垃圾回收器是采用标记 - 清除（Mark-Sweep）的算法进行垃圾回收的。下面我们来看看该算法是如何工作的。首先是标记过程阶段。标记阶段就是从一组根元素开始，递归遍历这组根元素，在这个遍历过程中，能到达的元素称为活动对象，没有到达的元素就可以判断为垃圾数据。

V8 是使用副垃圾回收器和主垃圾回收器处理垃圾回收的，不过由于 JavaScript 是运行在主线程之上的，一旦执行垃圾回收算法，都需要将正在执行的 JavaScript 脚本暂停下来，待垃圾回收完毕后再恢复脚本执行。我们把这种行为叫做全停顿

为了降低老生代的垃圾回收而造成的卡顿，V8 将标记过程分为一个个的子标记过程，同时让垃圾回收标记和 JavaScript 应用逻辑交替进行，直到标记阶段完成，我们把这个算法称为增量标记（Incremental Marking）算法

使用增量标记算法，可以把一个完整的垃圾回收任务拆分为很多小的任务，这些小的任务执行时间比较短，可以穿插在其他的 JavaScript 任务中间执行，这样当执行上述动画效果时，就不会让用户因为垃圾回收任务而感受到页面的卡顿了

这部分都是笔记
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