V8垃圾回收

V8垃圾回收

1.js中的垃圾收集

优点：可以简化开发，节省代码

缺点：无法完整的掌握内存的分配与回收具体过程

1.1.带来的问题

1.2.V8内存管理

1.2.1.V8内存限制

• 在64位操作系统可以使用1.4G内存
• 在32位操作系统可以使用0.7G内存

1.2.2.V8内存管理

• JS对象都是通过V8进行分配管理内存的
• process.memeoryUsage返回一个对象，包含了Node进程的内存占用信息
  • rss(resident set size)：所有内存占用，包括指令区和堆栈
  • heapTotal：堆占用的内存，包括用到的和没用到的
  • heapUsed：用到的堆的部分，判断内存泄漏，以heapUsed字段为准
  • external：V8引擎内部的C++对象占用的内存

1.2.3.为何限制内存大小

• 因为v8的垃圾收集工作原理导致的，1.4G内存完全一次垃圾收集需要1秒以上
• 这个暂停时间成为Stop The World，在这个期间，应用的性能和响应能力都会下降

1.2.4.如何打开内存限制

• 一旦初始化成功，生效后不能再修改
• -max-new-space-size，最大new space大小，执行scavenge回收，默认16M，单位KB
• -max-old-space-size最大old space大小，执行markSweep回收，默认1G，单位MB

2.V8垃圾回收机制

• V8是基于分代垃圾回收
• 不同代垃圾回收机制也不一样
• 按存活的时间分为新生代和老生代

2.1.分代

• 年龄小的是新生代，由From区域和To区域两个区域组成
  • 在64位系统里，新生代内存32M，From区域和To区域各占用16M
  • 在32位系统里，新生代内存16M，From区域和To区域各占用8M
• 年龄大的是老生代，默认情况下，
  • 64位系统下老生代内存1400M
  • 32位系统下老生代内存700M

2.2.引用计数

• 语言引擎有一张引用表，保存了内存里面所用的资源引用次数
• 如果一个值的引用次数是0，就表示这个值不再用到了，因此可以将这块内存释放

2.3.新生代垃圾回收

• 新生代区域一分为二，每个16M，一个使用，一个空闲
• 开始垃圾回收的时候，会检查FROM区域中的存活对象，如果还活着，拷贝到TO区域，完成后释放空间
• 完成后FROM和TO交换
• 新生代扫描的时候是一种广度优先的扫描策略
• 新生代空间小，存活对象少
• 当一个对象经历过多次的垃圾回收依然存活的时候，生存周期比较长的对象会被移动到老生代，这个移动过程称为晋升
  • 经过5次以上的回收还存在
  • TO的空间使用占比超过25%，或者超大对象

2.4.老生代

• mark-sweep(标记清除)，mark-compact(标记整理)
• 老生代空间大，大部分都是活着的对象，GC耗时比较长
• 在GC期间无法响应，STOP-THE-WORLD
• V8有一个优化方案，增量处理，把一个大暂停换成多个小暂停INCREMENTAL_GC

2.4.1.mark-sweep标记清除

• 标记活着的对象，随后清除在标记阶段没有标记的对象，只清理死亡对象
• 问题在于清除后会出现内存不连续的情况，这种内存碎片会对后续的内存分配产生影响
• 如果分配一个大对象，碎片空间无法分配

2.4.2.mark-compact标记整理

• 标记死亡后会对对象进行整理，活着的对象向左移动，移动完成后直接清理掉边界外的内存

2.4.3.incremental marking增量标记

• 增量标记就是把一口气的停顿拆分成了多个小步骤，做完一步程序运行一会儿，垃圾回收和应用程序运行交替进行，停顿时间可以减少到1/6左右，包括垃圾回收的占用时间

2.4.4.对比