垃圾回收机制

JavaScript 的垃圾回收机制（Garbage Collection，简称 GC）是指自动释放不再使用的内存的过程。 由于 JavaScript 是一种具有自动内存管理（Automatic Memory Management）的语言，开发者不需要手动释放内存， 垃圾回收器会定期查找那些不再被引用的值并释放其占用的内存。

特性	内容
自动内存管理	JS 引擎自动分配和回收内存
判定依据	可达性（是否可通过引用链访问）
主流算法	标记-清除、引用计数、分代收集
V8 优化方式	新生代使用 Scavenge，老生代使用标记-清除
开发者注意事项	避免内存泄漏、手动解除无用引用

JavaScript 内存管理流程

1. 内存分配：当创建变量、对象、函数等时，JS 引擎会在内存中分配空间。
2. 内存使用：程序运行期间读取和操作这些变量和对象。
3. 内存释放：当某些数据不再被引用时，GC 会将其标记为“可回收”，然后释放。

垃圾回收的核心机制

垃圾回收的核心机制是可达性（Reachability）。 垃圾回收器会从根出发，追踪所有能触及的对象，无法触及的对象就被视为“垃圾”。

可达性是指从“根对象”出发，是否能通过引用链找到这个值。

一个值当它可以通过引用链从根（root）访问到，它就是“可达的”，比如：

• 全局变量
• 当前执行上下文中的局部变量
• 闭包中引用的变量
• 被 DOM 或事件监听器持有的引用

常见的垃圾回收算法

标记-清除（Mark-and-Sweep）

这是 JS 中最常用的算法，过程如下：

• 标记阶段：从全局对象出发，递归遍历所有可达对象并做标记。
• 清除阶段：删除未被标记的对象，释放内存。

优点	缺点
实现简单	可能产生内存碎片

引用计数（Reference Counting）

每个对象维护一个“引用计数”，每被引用一次 +1，解除引用时 -1，计数为 0 时被回收。

问题

不能处理 循环引用

const a = {};
const b = {};
a.ref = b;
b.ref = a; // 两个对象都被引用，但其实没用了

分代回收（Generational GC）V8 引擎使用

将内存分为不同“代”，对不同生命周期的对象采用不同策略：

• 新生代（Young Generation）：存活时间短的小对象，采用 Scavenge 算法（复制 + 标记）
• 老生代（Old Generation）：存活时间长的对象，采用 标记-清除 + 压缩算法

V8 引擎的 GC 策略简述（Chrome、Node.js）

V8 的垃圾回收器分为两个区域：

区域	特点	回收策略
新生代	占空间小，回收频率高	Scavenge（复制回收）
老生代	占空间大，回收频率较低	Mark-Sweep + Compacting

• Scavenge 过程：

  • 内存分为 From 空间和 To 空间
  • 活着的对象复制到 To，清空 From，交换角色

• 晋升机制：

  • 如果对象经历多次新生代 GC 仍存活，就被移到老生代

开发者该注意什么？

虽然 GC 是自动的，但不等于不用管内存。应注意：

✅ 减少不必要的引用

let obj = { name: 'test' };
// 后续不再用
obj = null; // 手动解除引用，帮助 GC

✅ 避免全局变量泄露

function foo() {
  leak = {}; // 未用 var/let/const，leak 成为全局变量！
}

✅ 注意 DOM 和闭包的引用

function bindEvent() {
  const el = document.getElementById('btn');
  el.onclick = function () {
    console.log(el); // 闭包中持有 el 引用
  };
}

// 若 el 被移除，但闭包还持有引用，无法 GC

📌 闭包中的变量为什么不会被回收？

当我们说「闭包中的变量不会被回收」，更准确地说是：

只要闭包函数还被引用，它所引用的变量就是可达的，因此不会被垃圾回收。

情况	变量是否可达	会被回收吗
闭包函数仍被引用	✅ 是	❌ 否
闭包函数被释放	❌ 否	✅ 是

✅ 原因分析

• JS 中函数是对象，闭包函数可以被赋值、传递、存储。
• 闭包函数引用了外部变量（其词法环境 [[Environment]] 中存着它们）。
• 只要闭包函数还活着，这些变量就会跟着活着。

✅ 示例说明

function outer() {
  const secret = 'mySecret';
  return function inner() {
    console.log(secret); // 引用了 secret
  };
}

const fn = outer();
fn(); // 输出 mySecret

• 这里 secret 是在 outer 函数中的局部变量。
• inner 函数闭包引用了 secret，并被赋值给变量 fn。
• 只要 fn 没有被销毁（如全局变量），secret 就不会被 GC。

✅ 什么情况下会被回收？

当闭包函数本身不再被任何地方引用，闭包中的环境（变量）才会被视为不可达：

let fn = outer();
fn = null; // 解除引用，闭包内部的 secret 才有机会被 GC