JavaScript垃圾回收机制深度解析：从原理到现代引擎优化策略

一、垃圾回收机制的核心概念

JavaScript的垃圾回收（Garbage Collection, GC）是一种自动内存管理机制，其核心目标是自动识别并释放不再使用的内存，避免内存泄漏和资源浪费。内存泄漏指未被及时释放的无用内存，可能导致程序性能下降甚至崩溃。

内存生命周期

• 分配：JS引擎自动为变量/对象分配内存（如 let a = {}）。
• 使用：变量在作用域内被读写操作引用。
• 释放：变量不再被引用时，垃圾回收器自动回收其内存。

全局变量生命周期持续到页面卸载，而局部变量通常在函数执行完毕后释放（闭包等特殊情况例外）。

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二、主流垃圾回收算法

1. 标记清除（Mark-and-Sweep）

现代JS引擎（如V8）的核心算法，包含两阶段：

• 标记阶段：从根对象（全局对象、当前调用栈）出发，递归标记所有可达对象为“存活”。
• 清除阶段：遍历堆内存，释放未被标记的对象的内存空间。

优势：

• 有效处理循环引用（如两个互相引用的无用对象）。

局限性：

• 内存碎片化问题，需额外整理（标记-压缩算法优化）。

2. 引用计数（Reference Counting）

早期算法，通过统计对象被引用次数判断是否回收：

• 引用数为0时立即回收。
• 致命缺陷：无法处理循环引用（如 objA.prop = objB; objB.prop = objA）。

现代引擎已弃用此算法，仅作为历史参考。

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三、V8引擎的优化策略

1. 分代回收（Generational Collection）

• 新生代（Young Generation） ：存放短期对象，使用复制算法快速回收（将存活对象复制到新空间，清空旧空间）。
• 老生代（Old Generation） ：存放长期存活对象，采用标记-清除/压缩算法减少碎片。

2. 增量标记（Incremental Marking）

• 将标记过程拆分为多个小任务，穿插在JS主线程执行中，避免长时间阻塞页面渲染。

3. 并发回收（Concurrent GC）

• 在后台线程执行部分GC任务，与主线程并行，进一步减少性能影响。

4. 空闲时间回收（Idle-Time GC）

• 利用程序空闲时段（如等待用户输入）执行GC，提升资源利用率。

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四、内存泄漏的常见场景与防范

1. 意外全局变量

function leak() {
  leakedVar = '未使用var/let/声明的变量会成为全局变量！'; // 需手动置为null
}

2. 闭包未释放

function createClosure() {
  const data = "敏感数据";
  return () => console.log(data); // 外部引用导致data无法回收
}

3. 未清理的定时器与监听器

const timer = setInterval(() => {}, 1000);
// 需在适当时机调用 clearInterval(timer)
element.addEventListener('click', onClick);
// 需调用 removeEventListener 防止元素移除后仍占用内存

4. DOM游离引用

const detachedNode = document.getElementById('node');
document.body.removeChild(detachedNode);
// 需置为 detachedNode = null 以解除引用

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