前言
垃圾回收（Garbage Collection）是一種內(nèi)存管理機制伦吠，用于檢測和清理不再被程序使用的內(nèi)存。垃圾回收器會在 JS 引擎（瀏覽器或者 nodejs）內(nèi)部周期性地運行，開發(fā)者無需手動操作镇眷。
但是吧史，了解垃圾回收機制的工作原理有助于我們寫出更加高效的 JS 代碼，使 JS 引擎更好的幫助我們完成垃圾回收蕴轨，避免我們開發(fā)的應用出現(xiàn)內(nèi)存泄漏問題港谊。
垃圾是怎樣產(chǎn)生的？
JS 中的數(shù)據(jù)類型有原始類型和引用類型橙弱，原始類型占用的內(nèi)存極小歧寺，一般是字符串燥狰、數(shù)字、布爾值這些斜筐，他們被存放在棧（stack）中龙致。引用類型可以是數(shù)組、普通對象或者函數(shù)顷链，他們一般會包含較多的數(shù)據(jù)目代，所以引用類型的實際數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存的堆（heap）中，然后在棧中會存放一個指向該實際數(shù)據(jù)的地址蕴潦。
const str = "abc" // 原始類型
const obj = { foo: "bar" } // 引用類型
在 JS 中每聲明一個變量像啼，該應用所占的內(nèi)存就會相應的增加，但機器的內(nèi)存是有限的潭苞，內(nèi)存占用不能無限制的增加忽冻。那些不再被程序使用的數(shù)據(jù)，就被稱為垃圾此疹，他們所占用的內(nèi)存就會被 JS 引擎的垃圾回收機制回收僧诚。
垃圾回收機制會回收哪些垃圾？
當一個對象不在任何地方被引用時（如何判斷是否被引用由算法決定蝗碎，后面會介紹算法）湖笨，垃圾回收器就需要將這些對象進行標記，并在適當?shù)臅r機回收它們的內(nèi)存蹦骑。
以下面這段代碼為例：
function myFunction() {
const obj = { foo: "bar" }
// do something
}
myFunction()
這段代碼中的 obj 對象在 myFunction 函數(shù)執(zhí)行之后慈省，就已經(jīng)沒有被引用了，就需要被回收眠菇。
但當某個對象從開發(fā)角度上來說不再被使用了边败，卻意外的仍然在某個地方被引用，垃圾回收器就無法回收它的內(nèi)存捎废，就會造成內(nèi)存泄漏（內(nèi)存逐漸累積笑窜，程序占用的內(nèi)存越來越多，當超過系統(tǒng)的可用內(nèi)存時登疗，就會造成程序崩潰）排截。
比如下面這段代碼中 obj 對象就有可能不會被回收（取決于算法）：
function myFunction() {
const obj = { foo: "bar" }
setTimeout(() => {
console.log(obj.foo)
}, 1000)
}
myFunction()
因為 obj 作為閉包中的引用傳遞給了定時器的回調(diào)函數(shù)，即使 myFunction 執(zhí)行完畢辐益，由于定時器沒有被清除断傲，obj 仍然被定時器回調(diào)函數(shù)持有引用，就可能導致 obj 不會被垃圾回收智政。
垃圾回收的算法
目前 JavaScript 中的垃圾回收機制主要基于以下兩種算法：
引用計數(shù)（Reference-Counting）算法
該算法的原理是艳悔，記錄每個對象的引用次數(shù)，引用增加時計數(shù)器加一女仰，引用減少時減一猜年，當引用計數(shù)變?yōu)榱銜r抡锈，就表示沒有任何引用指向該對象了，該對象就可以被回收乔外。
這種規(guī)則導致該算法有一個缺點：無法回收循環(huán)引用的對象床三，因為互相引用的對象在程序結(jié)束時都至少有一次引用。比如下面這段代碼：
function myFunction() {
const a = {}
const b = {}
a.b = b // a 引用了 b
b.a = a // b 引用了 a
}
myFunction()
在該算法下杨幼，即使在 myFunction 執(zhí)行之后撇簿，對象 a 和 b 也不會被回收。
IE 6 和 IE 7 使用的就是這種算法差购。
標記-清除（Mark-and-Sweep）算法
這是一種更常見的垃圾回收算法四瘫。核心概念是對象是否可達，當一個對象不在任何地方被引用時欲逃，它就是不可達找蜜，相反就是可達。該算法會從根對象（全局對象稳析、函數(shù)執(zhí)行上下文）開始洗做，通過遍歷對象之間的引用關(guān)系，記錄所有可達和不可達的對象彰居。然后诚纸，回收器清除不可達的對象，釋放其內(nèi)存陈惰。
該算法解決了引用計數(shù)算法的循環(huán)引用問題畦徘，在剛剛那段代碼中，函數(shù) myFunction 執(zhí)行之后抬闯，對象 a 和 b 從全局對象出發(fā)就無法獲取了井辆。因此，他們將會被回收画髓。
從 2012 年起掘剪，所有現(xiàn)代瀏覽器都使用了這種算法平委。
Chrome 和 nodejs 的垃圾回收算法
Chrome 和 nodejs 都采用了谷-歌開源的 V8 引擎奈虾。V8 引擎的垃圾回收機制采用了標記-清除算法，但在此基礎(chǔ)做了一些優(yōu)化廉赔。
V8 引擎將內(nèi)存分為新生代（Young Generation）和老生代（Old Generation）肉微。大多數(shù)對象在新生代中創(chuàng)建，經(jīng)過一定時間后蜡塌，如果它們?nèi)匀淮婊畹锬桑蜁粫x升到老生代。
Scavenger 垃圾回收（新生代）
新生代使用了 Scavenger 垃圾回收算法馏艾，它將內(nèi)存劃分為一個存活區(qū)域和一個空閑區(qū)域劳曹。對象首先被分配到存活區(qū)域奴愉，當存活區(qū)域滿時，會執(zhí)行垃圾回收操作铁孵，將存活的對象復制到空閑區(qū)域锭硼，并清空存活區(qū)域。
Mark-Sweep-Compact 垃圾回收（老生代）
老生代中使用了 Mark-Sweep-Compact（標記-清除-整理）垃圾回收算法蜕劝。它首先標記所有的存活對象檀头，然后清除掉未被標記的對象，最后進行內(nèi)存整理岖沛，使存活對象連續(xù)排列暑始，減少內(nèi)存碎片。
增量垃圾回收
V8 引擎還支持增量垃圾回收婴削。他會將垃圾回收操作分成多個小步驟執(zhí)行廊镜，每個步驟之間會插入一些 JavaScript 代碼的執(zhí)行，從而避免長時間的垃圾回收造成的界面卡頓馆蠕。
空閑時間垃圾回收
V8 引擎還在空閑時間執(zhí)行部分垃圾回收操作期升，以充分利用閑置的計算資源。這些時間段可能是在程序等待用戶輸入互躬、網(wǎng)絡(luò)請求返回播赁、或者其他暫時沒有任務(wù)需要處理的情況下出現(xiàn)的。
需要手動清除的內(nèi)存
垃圾回收機制會根據(jù)算法智能的回收大部分的內(nèi)存吼渡，但由于業(yè)務(wù)邏輯的關(guān)系容为，它無法明確知道在我們的寫的（垃圾）代碼中，哪些對象其實是不再使用的寺酪，所以我們在開發(fā)過程中需要及時的清除不需要的事件監(jiān)聽坎背、定時器、計時器寄雀，避免循環(huán)引用得滤，以及避免使用閉包。
清除事件監(jiān)聽
const myButton = document.getElementById("myButton")
function handleClick() {
console.log("Button clicked!")
}
// 添加事件監(jiān)聽器
myButton.addEventListener("click", handleClick)
// 在頁面卸載或元素移除時解除事件監(jiān)聽器
window.addEventListener("beforeunload", () => {
myButton.removeEventListener("click", handleClick)
})
執(zhí)清除定時器盒犹、計時器
const timer = setTimeout(() => {}, 500)
// 在頁面卸載或元素移除時解除事件監(jiān)聽器
window.addEventListener("beforeunload", () => {
clearTimeout(timer)
})
手動調(diào)用垃圾回收
一般情況下我們無需手動調(diào)用垃圾回收懂更，但有些瀏覽器支持主動觸發(fā)垃圾回收。
IE 瀏覽器
if (typeof window.CollectGarbage === "function") {
window.CollectGarbage()
}
Opera 瀏覽器
if (window.opera && typeof window.opera.collect === "function") {
window.opera.collect()
}
總結(jié)
總而言之急膀，垃圾回收是一項必不可少的內(nèi)存管理機制沮协，希望大家都能理解其原理，并運用在實際開發(fā)中卓嫂，避免造成內(nèi)存泄漏的問題慷暂，提高應用程序的性能和用戶體驗。
