JavaScript引擎的內(nèi)存空間主要分為棧和堆。
棧
棧是臨時(shí)存儲(chǔ)空間，主要存儲(chǔ)局部變量和函數(shù)調(diào)用。
基本類型數(shù)據(jù)（Number, Boolean, String, Null, Undefined, Symbol, BigInt）保存在在棧內(nèi)存中。
引用類型數(shù)據(jù)保存在堆內(nèi)存中，引用數(shù)據(jù)類型的變量是一個(gè)指向堆內(nèi)存中實(shí)際對(duì)象的引用，存在棧中。
基本類型賦值，系統(tǒng)會(huì)為新的變量在棧內(nèi)存中分配一個(gè)新值，這個(gè)很好理解。引用類型賦值，系統(tǒng)會(huì)為新的變量在棧內(nèi)存中分配一個(gè)值，這個(gè)值僅僅是指向同一個(gè)對(duì)象的引用，和原對(duì)象指向的都是堆內(nèi)存中的同一個(gè)對(duì)象。
對(duì)于函數(shù)，解釋器創(chuàng)建了”調(diào)用?！皝?lái)記錄函數(shù)的調(diào)用過(guò)程。每調(diào)用一個(gè)函數(shù)，解釋器就可以把該函數(shù)添加進(jìn)調(diào)用棧，解釋器會(huì)為被添加進(jìn)來(lái)的函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)棧幀（用來(lái)保存函數(shù)的局部變量以及執(zhí)行語(yǔ)句）并立即執(zhí)行。如果正在執(zhí)行的函數(shù)還調(diào)用了其他函數(shù)，新函數(shù)會(huì)繼續(xù)被添加進(jìn)入調(diào)用棧。函數(shù)執(zhí)行完成，對(duì)應(yīng)的棧幀立即被銷毀。
兩種查看調(diào)用棧的方法
- 使用 console.trace() 向Web控制臺(tái)輸出一個(gè)堆棧跟蹤.
- 瀏覽器開發(fā)者工具進(jìn)行斷點(diǎn)調(diào)試
棧雖然很輕量，在使用時(shí)創(chuàng)建，使用結(jié)束后銷毀，但是不是可以無(wú)限增長(zhǎng)的，被分配的調(diào)用棧空間被占滿時(shí)，就會(huì)引起”棧溢出“的錯(cuò)誤。
(function foo() {
foo()
})()
為什么基本數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)在棧中，引用數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)在堆中？
JavaScript引擎需要用棧來(lái)維護(hù)程序執(zhí)行期間的上下文的狀態(tài)，如果?？臻g大了的話，所有數(shù)據(jù)都存放在?？臻g里面，會(huì)影響到上下文切換的效率，進(jìn)而影響整個(gè)程序的執(zhí)行效率。
堆
堆空間存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)比較復(fù)雜，大致可以劃分為下面 5 個(gè)區(qū)域：代碼區(qū)（Code Space）、Map 區(qū)(Map Space)、大對(duì)象區(qū)（Large Object Space）、新生代（New Space）、老生代（Old Space）。本篇文章主要討論新生代和老生代的內(nèi)存回收算法。
新生代內(nèi)存是臨時(shí)分配的內(nèi)存，存活時(shí)間段，老生代內(nèi)存是常駐內(nèi)存，存活時(shí)間長(zhǎng)。
新生代內(nèi)存回收
新生代中用 Scavenge 算法來(lái)處理。所謂 Scavenge 算法，是把新生代空間對(duì)半劃分為兩個(gè)區(qū)域，一半是對(duì)象區(qū)域（from），一半是空閑區(qū)域 (to)。
新的對(duì)象會(huì)首先被分配到 from 空間，當(dāng)進(jìn)行垃圾回收的時(shí)候，會(huì)先將 from 空間中的 存活的對(duì)象復(fù)制到 to 空間進(jìn)行保存，對(duì)未存活的對(duì)象的空間進(jìn)行回收。
復(fù)制完成后， from 空間和 to 空間進(jìn)行調(diào)換，to 空間會(huì)變成新的 from 空間，原來(lái)的 from 空間則變成 to 空間。這種算法稱之為 ”Scavenge“。
新生代內(nèi)存回收頻率很高，速度也很快，但是空間利用率很低，因?yàn)橛幸话氲膬?nèi)存空間處于"閑置"狀態(tài)。
老生代內(nèi)存回收
新生代中多次進(jìn)行回收仍然存活的對(duì)象會(huì)被轉(zhuǎn)移到空間較大的老生代內(nèi)存中，這種現(xiàn)象稱為晉升。以下兩種情況
- 在垃圾回收過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)某個(gè)對(duì)象之前被清理過(guò)，那么將會(huì)晉升到老生代的內(nèi)存空間中
- 在 from 空間和 to 空間進(jìn)行反轉(zhuǎn)的過(guò)程中，如果 to 空間中的使用量已經(jīng)超過(guò)了 25% ，那么就講 from 中的對(duì)象直接晉升到老生代內(nèi)存空間中。
因?yàn)槔仙臻g較大，如果仍然用 Scavenge 算法來(lái)頻繁復(fù)制對(duì)象，那么性能開銷就太大了。
標(biāo)記-清除（Mark-Sweep）
老生代采用的是”標(biāo)記清除“來(lái)回收未存活的對(duì)象。
分為標(biāo)記和清除兩個(gè)階段。標(biāo)記階段會(huì)遍歷堆中所有的對(duì)象，并對(duì)存活的對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記，清除階段則是對(duì)未標(biāo)記的對(duì)象進(jìn)行清除。
標(biāo)記-整理（Mark-Compact）
標(biāo)記清除不會(huì)對(duì)內(nèi)存一分為二，所以不會(huì)浪費(fèi)空間。但是經(jīng)過(guò)標(biāo)記清除之后的內(nèi)存空間會(huì)生產(chǎn)很多不連續(xù)的碎片空間，這種不連續(xù)的碎片空間中，在遇到較大的對(duì)象時(shí)可能會(huì)由于空間不足而導(dǎo)致無(wú)法存儲(chǔ)。
為了解決內(nèi)存碎片的問(wèn)題，需要使用另外一種算法 - 標(biāo)記-整理（Mark-Compact）。標(biāo)記整理對(duì)待未存活對(duì)象不是立即回收，而是將存活對(duì)象移動(dòng)到一邊，然后直接清掉端邊界以外的內(nèi)存。
增量標(biāo)記
為了避免出現(xiàn)JavaScript應(yīng)用程序與垃圾回收器看到的不一致的情況，進(jìn)行垃圾回收的時(shí)候，都需要將正在運(yùn)行的程序停下來(lái)，等待垃圾回收?qǐng)?zhí)行完成之后再回復(fù)程序的執(zhí)行，這種現(xiàn)象稱為“全停頓”。如果需要回收的數(shù)據(jù)過(guò)多，那么全停頓的時(shí)候就會(huì)比較長(zhǎng)，會(huì)影響其他程序的正常執(zhí)行。
為了避免垃圾回收時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響其他程序的執(zhí)行，V8將標(biāo)記過(guò)程分成一個(gè)個(gè)小的子標(biāo)記過(guò)程，同時(shí)讓垃圾回收和JavaScript應(yīng)用邏輯代碼交替執(zhí)行，直到標(biāo)記階段完成。我們稱這個(gè)過(guò)程為增量標(biāo)記算法。
通俗理解，就是把垃圾回收這個(gè)大的任務(wù)分成一個(gè)個(gè)小任務(wù)，穿插在 JavaScript任務(wù)中間執(zhí)行，這個(gè)過(guò)程其實(shí)跟 React Fiber 的設(shè)計(jì)思路類似。
參考
其他
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