【面试补缺（1）】JS垃圾回收机制

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面试是最好的照妖镜，能够从专业人士的眼光中看出自己哪些还有不足。这个系列就用来记录一下容易被忽视掉的基础。

参考自：Understanding JavaScript Memory Management using Garbage Collection

目标

垃圾回收机制不是一个新名词，主要就是由引擎来对我们分配出去的内存空间做统一的管理和回收。希望通过这篇文章的总结，可以了解以下几个问题：

  1. JS的垃圾回收算法是什么
  2. 垃圾回收的时机
  3. 能不能人为干预JS的回收机制

JS的垃圾回收机制

JS的垃圾回收机制主要是从内存中删除那些无法到达的对象。主要由下面两种算法实现：

  • 引用计数回收
  • 标记扫描算法

引用计数回收

实例

这是一个很简单的算法。主要就是看哪些对象没有被引用。如果一个对象没有被任何引用指向的话，那么它就要被回收。

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var obj1 = {
    property1: {
        subproperty1: 20
    }
}

创建如上图的代码例子。在这个例子中，obj1有一个property1对象，而property1也有一个subproperty1对象。因为obj1有引用指向到对象，因此不会被回收掉。

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var obj2 = obj1
obj1 = "some random text"

现在，obj2同样指向了obj1所指向的对象，但是随后obj1就被更新成了"some random text"的一个字符串，因此obj2就成了唯一指向那个对象的引用。

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var obj_property1 = obj2.property1

现在obj_property1指向了obj2.property1，同样持有该对象的引用。就是说，当前的对象拥有两个引用：

  1. obj2指向对象本身
  2. obj_property1指向对象的子对象property1
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obj2 = "some random text"

把obj2解除引用并更新为"some random text"字符串。那么，它之前所指向的对象看起来就已经没有了引用，应该能被回收了吧？实际上并不是的，因为obj_preperty1依然指向着这个对象的子对象obj2.preperty1，因此它是不会被回收的。

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obj_property1 = null

把obj_preperty1设为null，那么最原始的对象就真的没有了任何引用了。所以就可以被回收掉了。

什么时候算法会失效？

试试看下面的例子：

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function example() {
    var obj1 = {
        property1: {
            subpreperty1: 20
        }
    }

    var obj2 = obj1.property1
    obj2.property1 = obj1
    return 'some random text'
}

example()

这个例子就可以看到，当函数执行完之后，obj1和obj2依然没有释放内存，因为它们互相调用，形成了回路。

回收的时机

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<html>
<body>
<button onclick="gc()">开始回收</button>
<script>
var as = []
for (let i = 0; i < 1000000 ; i++) {
  as[i] = {b:i} //document.createElement('div')
}

function gc () {
    console.log('start gc')
    for (let i = 0; i < 1000000 ; i++) {
        as[i] = null
    }
    as = null
}

</script>
</body>
</html>

执行以上测试代码发现，JS heap size会飙升到87MB，然后执行gc，但是并不是马上会回收掉内存，根据观察，每次回收的时间都不相同，这就有点奇怪了，有时候会几秒后就马上被回收，有时候等上一分钟才回收，可能和引擎自身的循环机制有关，这部分找不到相关的资料。

标记扫描算法

实例

这个算法会从根结点开始（也就是Javascript的全局对象）去遍历查找那些不能被访问到的对象。这个算法克服了引用计数回收算法的缺点。一个对象没有被引用将不能够被访问，不能被访问的对象也就是没有被引用。

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var obj1 = {
    property1: 35
}

root-to-object

如上图所示，我们的对象是能够被root搜索访问到的

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obj1 = null

root-can-not-to-object

现在可以看到，把obj1设为null之后，ROOT再也不能访问到这个对象，因此它会被回收掉。

这个算法从ROOT节点开始向下遍历，并标记所有它能够遍历到的对象节点，并且继续遍历这些节点的子节点。此过程一直持续到没有其他子节点或者路径可以遍历的时候才停止。
现在，垃圾回收器会忽略那些被标记的节点，把其它没有被标记的节点清掉。
clean-unmarked

可以看到，右面的节点子树是root节点开始遍历所遍历不到的，所以会被回收掉。