GC算法介绍

GC定义和作用

• GC是Garbage Collection垃圾回收机制的简写
• GC可以找到内存中的垃圾、并释放和回收空间

GC里的垃圾是什么

• 程序中不再需要使用的对象

  function func() {
      name = 'wang'
      return `${name} is a coder`
  }
  func()
  

  当执行完了func之后，name变量不再需要，就可以当作垃圾被回收

• 程序中不能再访问到的对象

  function func() {
      // 声明变量
      const name = 'wang'
      return `${name} is a coder`
  }
  func()
  

  当函数执行完成后，外部空间中就不能在访问name变量，就可以被当作垃圾回收

常见GC算法

• 引用计数
• 标记清除
• 标记整理
• 分代回收

引用计数算法

内存管理中，如果前者对后者有访问权限（隐式或显示访问），则说明一个对象引用另一个对象（js对象有对其原型（隐式引用）和对其属性（显示引用）的引用）

引用对象算法简单理解为'该对象有没有其他对象引用到它，即没有任何对象指向它，如果没有，该对象就会被垃圾回收机制回收

• 核心思想：设置引用数，判断当前引用数是否为0（对象是否不再需要）

• 引用计数器

• 引用关系改变时修改引用数字（++或--）

• 引用数字为0时立即回收

  const user1 = { age: 11 }
  const user2 = { age: 22 }
  const user3 = { age: 33 }
  // 代码执行完 user1、user2、user3对象被nameList引用 所以不会被当作垃圾回收
  const nameList = [user1.age, user2.age, user3.age]
  
  function fn() {
    const name = 1
    const age = 2
  }
  // 当函数调用完毕之后 name和age的引用数变为0 被当作垃圾处理
  fn()
  

引用计数法优缺点

1. 优点

   • 发现垃圾时立即回收（根据对象当前引用是否为0判断是否为垃圾，如果发现为0时就立即释放空间）
   • 最大限度减少程序暂停

2. 缺点

   • 无法回收循环引用的对象

     function fn() {
       const obj1 = {}
       const obj2 = {}
     
       obj1.name = obj2
       obj2.name = obj1
     
       return 'xx'
     }
     fn()
     

   • 时间开销大、资源消耗大

标记清除算法

为了解决循环引用的问题，现代浏览器都采用标记清除算法

该算法把“对象是否不再需要”简化定义为“对象是否可以可达”’

• 核心思想：分标记和清除两个阶段完成

• 遍历所有对象找标记活动对象

• 遍历所有对象清除没有标记对象

• 回收相应的空间

markSweep.gif

标记清除算法优缺点

1. 优点：解决循环引用问题
2. 缺点：
   • 空间碎片化：回收的垃圾在地址上不连续的，如果后面申请的对象空间刚好匹配所回收的空间，就可以使用，如果没有满足的大小，就需要重新申请内存空间；空间不能得到最大化的使用，浪费空间
   • 不会立即回收垃圾对象

标记整理算法

在标记清除时，清除数据后会导致清除的空间不再连续，下次存储数据时也是不连续的，所以在标记清除上增加了对内存空间的整理也就是(标记整理），解决了空间碎片化问题，其实就是标记清除的增强版

• 标记阶段的操作和标记清除一样

• 清除阶段先执行整理，移动对象位置

image-20210113090322502.png image-20210113090336952.png image-20210113090345794.png

优点：减少碎片化，标记清除的提升，标记阶段一样，只是在清除阶段多了整理内存空间的步骤

缺点：不会立即回收垃圾对象