v8垃圾回收机制的理解及工作原理

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垃圾回收的概念

V8是一种高性能的JavaScript引擎，用于执行JavaScript代码。垃圾回收机制是V8引擎的一个关键组成部分，它负责自动管理内存分配和释放，以确保JavaScript应用程序在运行时不会因为内存泄漏而崩溃。

V8的垃圾回收机制主要分为两种类型：标记清除和增量标记（引用计数）。

标记清除是最基本的垃圾回收机制之一，其原理是在对象被创建时，V8会将其标记为可用。当对象不再被引用时，V8将其标记为不可用。在程序执行过程中，V8会定期扫描内存，将未被引用的对象清除。

增量标记则是在标记清除的基础上进行优化，它能够在程序运行过程中执行部分垃圾回收操作，而不需要一次性将所有未被引用的对象都清除。这种方法能够减少垃圾回收的延迟，并提高JavaScript应用程序的性能。

压缩技术则是在垃圾回收完成后，将所有活动对象移动到内存的一端，然后释放另一端的空间，这样可以使内存变得更加整洁，减少碎片化的情况，提高内存的使用效率。

除了这些基本的垃圾回收机制之外，V8还提供了其他一些功能，例如内存池和快速分配器，它们能够帮助JavaScript应用程序更高效地管理内存。

现代浏览器采用了标记清除和引用计数及压缩等多种技术来垃圾回收。

v8的垃圾回收器的工作原理

V8垃圾回收器采用了分代式垃圾回收策略，将内存分为新生代和老生代两部分进行管理。新生代中存放的是生命周期较短的对象，采用了Scavenge算法进行垃圾回收；老生代中存放的是生命周期较长的对象，采用了Mark-Sweep和Mark-Compact算法进行垃圾回收。

新生代垃圾回收器: 新生代垃圾回收器负责回收生命周期较短的对象。V8引擎中将新生代分为两个区域：From空间和To空间。新对象首先被分配到From空间中，当From空间被填满时，新生代垃圾回收器会将From空间中的存活对象复制到To空间中，并将From空间清空。这种方式称为Scavenge算法。

Scavenge算法：Scavenge算法是一种基于复制的垃圾回收算法，适用于新生代内存。它将新生代内存分为两个大小相等的空间，一块空间用于分配对象，另一块空间则为空闲空间。当一块空间被分配满后，Scavenge算法会暂停程序执行，将仍然存活的对象复制到另一块空间中，然后清空原有的空间。

老生代垃圾回收器：老生代垃圾回收器负责回收生命周期较长的对象。V8引擎中使用了Mark-Sweep和Mark-Compact两种算法来进行老生代垃圾回收。Mark-Sweep算法会标记所有的存活对象，然后清理掉所有未被标记的对象。而Mark-Compact算法则会将存活对象移动到一端，然后清理掉另一端的所有对象。

Mark-Sweep算法：Mark-Sweep算法是一种标记-清除式的垃圾回收算法，适用于老生代内存。它分为标记和清除两个阶段。在标记阶段，垃圾回收器会从根对象开始遍历内存中的所有对象，并标记出仍然存活的对象。在清除阶段，垃圾回收器会清除所有未标记的对象。

Mark-Compact算法：Mark-Compact算法也是一种标记-清除式的垃圾回收算法，适用于老生代内存。它分为标记和整理两个阶段。在标记阶段，垃圾回收器会从根对象开始遍历内存中的所有对象，并标记出仍然存活的对象。在整理阶段，垃圾回收器会将所有存活的对象移动到一端，然后将剩余空间释放。

增量式垃圾回收器：增量式垃圾回收器可以将垃圾回收操作分解成多个小部分来完成，这样可以在不影响用户体验的情况下完成垃圾回收操作。增量式垃圾回收器可以减少单次回收的时间，降低应用程序的停顿时间。

计算对象大小的算法：V8引擎中使用了三种计算对象大小的算法，即Naive、Mark-Sweep和Mark-Compact。Naive算法只考虑对象本身的大小，而Mark-Sweep和Mark-Compact算法则会考虑对象引用的大小。这些算法可以帮助垃圾回收器确定哪些对象需要回收。