前端垃圾回收机制

前端垃圾回收机制是JavaScript引擎自动管理内存的一种方式，主要目的是识别和释放不再使用的内存，以防止内存泄漏。

JavaScript 引擎通过特定的垃圾回收算法（如标记-清除、引用计数等）来判断哪些对象已经不再被引用，从而将其占用的内存释放。

特点

• 自动化：前端垃圾回收机制是自动进行的，无需开发者手动管理内存。

• 周期性：垃圾回收器会按照固定的时间间隔周期性地执行垃圾回收操作。

• 减少内存泄漏：通过自动释放不再使用的内存，垃圾回收机制有助于减少内存泄漏问题。

常见的垃圾回收算法

标记-清除算法（Mark-and-Sweep）

这是最常见的垃圾回收算法。其基本思想是通过标记和清除两个阶段来管理内存。

• 工作原理：

  • 标记阶段：从根对象（通常是全局对象）开始，递归地标记所有可达的对象。

  • 清除阶段：遍历内存中的所有对象，清除那些没有被标记的对象。

• 优点

  • 简单易实现。

  • 能够处理循环引用的问题。

• 缺点

  • 标记和清除阶段可能会导致程序暂停（Stop-the-World），影响性能。

• 示例

let obj1 = { a: 1 };
let obj2 = { b: 2 };
obj1.next = obj2; // obj1 引用 obj2
obj2.next = obj1; // obj2 引用 obj1

// 解除引用
obj1 = null;
obj2 = null;

// 垃圾回收机制会检测到 obj1 和 obj2 不再被引用，并清除它们

引用计数算法（Reference Counting）

引用计数算法通过维护每个对象的引用计数来管理内存。当对象的引用计数为零时，表示该对象不再被引用，可以被回收。

• 工作原理:

  • 增加引用：当一个对象被引用时，引用计数加一。

  • 减少引用：当一个引用被解除时，引用计数减一。

  • 回收内存：当对象的引用计数为零时，回收该对象的内存。

• 优点

  • 实现简单。

  • 能够实时回收内存。

• 缺点

  • 无法处理循环引用的问题。

• 示例

function createCycle() {
  let obj1 = { a: 1 };
  let obj2 = { b: 2 };
  obj1.next = obj2; // obj1 引用 obj2
  obj2.next = obj1; // obj2 引用 obj1

  return obj1;
}

let cycle = createCycle();
cycle = null; // 解除引用，垃圾回收机制会检测到循环引用并清除它们

分代回收算法（Generational Garbage Collection）

分代回收算法基于对象的生命周期假设，将内存分为几代，并对不同代的对象采用不同的回收策略。

• 工作原理

  • 新生代：存放生命周期较短的对象，使用复制算法进行回收。
  • 老年代：存放生命周期较长的对象，使用标记-清除或标记-压缩算法进行回收。

• 优点

  • 提高了垃圾回收的效率。
  • 减少了程序暂停的时间。

• 缺点

  • 实现复杂。
  • 需要额外的内存空间。

• 示例

let youngGen = [];
let oldGen = [];

function allocate() {
  let obj = { data: "some data" };
  youngGen.push(obj);
  return obj;
}

function promote(obj) {
  let index = youngGen.indexOf(obj);
  if (index !== -1) {
    youngGen.splice(index, 1);
    oldGen.push(obj);
  }
}

let obj = allocate();
promote(obj);