V8主要将内存分为:新生代 和 老生代。
1、新生代
新生代中的对象为存活时间短的对象。
它将堆内存一分为二,每一部分空间称为 semispace,其中一个处于使用状态(from 空间),另一个处于闲置状态(to 空间)
内存限制:64位系统 和 32位系统分别为 32M 和 16 M (from 和 to 空间各占一半)
对于新对象,将从 from 空间中进行分配内存 。
垃圾回收策略:Scavenge 算法
首先检查from空间,将存活对象复制到 to 空间,非存活对象将会被释放。完成复制后,from 空间和 to 空间角色发生转换。新对象始终从 from 空间中分配内存,to空间为闲置。
当再次进行垃圾回收时,也会执行和第一次同样的复制操作,如果存在以下两种情况之一,存活对象会被复制到老生代空间中,这个过程称为 对象晋升。
- 存活对象已经经历过一次Scavenge 回收
- to 空间内存占用比例超过 25% (保证新对象有足够的内存可用)
2、老生代
老生代中的对象为存活时间长或常驻内存对象。
内存限制:64位系统 和 32位系统分别为 1400M 和 700 M
垃圾回收策略:Mark-Sweep (标记清除) 、Mark-Compact (标记整理)
Mark-Sweep 分为标记 和清除 两个阶段 。
Mark-Sweep 在标记阶段,遍历堆中的所有对象,并标记活着的对象,在清理阶段,只清除没有标记的对象。
Mark-Sweep 内存碎片问题:进行一次标记清除后,内存空间会出现不连续的状态。这种内存碎片会对后续的内存分配造成问题 。
为了解决这个问题,Mark-Copact被提出来,它和 Mark-Sweep 的区别在于对象在标记死亡后,在整理过程中,将活着的对象往一端移动,移动完成后,直接清理掉边界外的内存。
3、三种回收策略比较
从图中可以看出,在Mark-Sweep 和 Mark-Copact 之间,由于Mark-Copact需要移动对象,所以它的执行速度不能很快。
所以在取舍上,V8主要使用Mark-Sweep,在空间不足以对新生代中晋升过来的对象进行分配时才使用Mark-Compact 。
4、垃圾回收引起的性能问题
为了避免出现JavaScript应用逻辑 与 垃圾回收器 产生冲突,垃圾回收的 3 种基本算法都需要将应用逻辑暂停下来,待执行垃圾回收后再恢复执行应用逻辑,这种行为被称为 全停顿 。
按官方说法,以1.5G的垃圾回收堆内存为例,V8做一次小的垃圾回收需要50ms以上,做一次非增量式垃圾回收甚至需要1s以上。这是垃圾回收中引起的 JavaScript 线程暂停执行时间,在这样的时间花销下,应用性能和响应能力都会直线下降。
在 V8 的分代式垃圾回收中,一次小垃圾回收只收集新生代,由于新生代默认配置的较小,且其中活动对象通常较少,所以,即便它是全停顿的影响也不大。
但 V8 的老生代通常配置较大,且存活对象较多,全堆垃圾回收的标记、清理、整理等动作造成的停顿就会比较严重。
为降低全堆垃圾回收带来的停顿时间,V8做了以下改善措施:
【1】限制堆内存大小
- 新生代:64位系统 和 32位系统分别为 32M 和 16 M (from 和 to 空间各占一半)
- 老生代:64位系统 和 32位系统分别为 1400M 和 700 M
【2】增量式垃圾回收
V8 先从标记阶段入手,将原来一口气停顿完成的动作改为增量标记(Incremental Marking),也就是拆分为许多小 步进,每做完一 步进,就让JavaScript应用逻辑执行一小会儿,垃圾回收与应用逻辑交替执行直到标记阶段完成。V8后续还引入Lazy Sweep(延迟清除)、Incremental Compaction (增量式整理),让清理与整理动作也变成增量式的。同时还计划引入并行标记与并行整理,进一步利用多核性能降低每次停顿的时间。
5、垃圾回收的触发条件
- 作用域: 能形成作用域的函数调用、with 以及全局作用域。
- 闭包: V8无法主动回收内存中的闭包引用和全局变量引用。
6、内存泄漏
通常,造成内存泄漏的原因有如下几个:
- 队列消费不及时
- 作用域未释放