浏览器垃圾回收机制

浏览器垃圾回收机制

浏览器的 Javascript 具有自动垃圾回收机制(GC:Garbage Collection),也就是说,执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。其原理是:垃圾收集器会定期(周期性)找出那些不在继续使用的变量,然后释放其内存。但是这个过程不是实时的,因为其开销比较大并且GC时停止响应其他操作,所以垃圾回收器会按照固定的时间间隔周期性的执行。

通常情况下有两种实现方式:标记清除引用计数。引用计数不太常用,标记清除较为常用。

js中最常用的垃圾回收方式就是标记清除。

目前,IE9+、Firefox、Opera、Chrome、Safari的js实现使用的都是标记清除的垃圾回收策略或类似的策略,只不过垃圾收集的时间间隔互不相同。

Netscape Navigator3是最早使用引用计数策略的浏览器,但很快它就遇到一个严重的问题:循环引用。循环引用指的是对象A中包含一个指向对象B的指针,而对象B中也包含一个指向对象A的引用。

function fn() {
    var a = {};
    var b = {};
    a.pro = b;
    b.pro = a;
}
fn();

在标记清除方式下是没有问题的,但是在引用计数策略下,因为a和b的引用次数不为0,所以不会被垃圾回收器回收内存,如果fn函数被大量调用,就会造成内存泄露。在IE7与IE8上,内存直线上升。

IE中有一部分对象并不是原生js对象。例如,其中DOM和BOM中的对象就是使用C++以COM对象的形式实现的,而COM对象的垃圾回收机制采用的就是引用计数策略。因此,即使IE的js引擎采用标记清除策略来实现,但js访问的COM对象依然是基于引用计数策略的。换句话说,只要在IE中涉及COM对象,就会存在循环引用的问题。

要注意的是,IE9+并不存在循环引用导致Dom内存泄露问题,可能是微软做了优化,或者Dom的回收方式已经改变。

内存管理,什么时候触发垃圾回收?

Javascript引擎基础GC方案是(simple GC):mark and sweep(标记清除),即:

  1. 遍历所有可访问的对象。
  2. 回收已不可访问的对象。

GC的缺陷

和其他语言一样,javascript的GC策略也无法避免一个问题:GC时,停止响应其他操作,这是为了安全考虑。而Javascript的GC在100ms甚至以上,对一般的应用还好,但对于JS游戏,动画对连贯性要求比较高的应用,就麻烦了。这就是新引擎需要优化的点:避免GC造成的长时间停止响应。

GC优化策略

分代回收(Generation GC) 这个和Java回收策略思想是一致的,也是V8所主要采用的。目的是通过区分“临时”与“持久”对象;多回收“临时对象”区(young generation),少回收“持久对象”区(tenured generation),减少每次需遍历的对象,从而减少每次GC的耗时。

对于tenured generation对象,有额外的开销:把它从young generation迁移到tenured generation,另外,如果被引用了,那引用的指向也需要修改。 (可参考《深入浅出Node》内存详解)

增量GC 这个方案的思想很简单,就是“每次处理一点,下次再处理一点,如此类推”。虽然耗时短,但中断较多,带来了上下文切换频繁的问题。

因为每种方案都其适用场景和缺点,因此在实际应用中,会根据实际情况选择方案。

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