JavaScript中的垃圾回收：V8引擎的垃圾回收策略与优化

描述
V8引擎的垃圾回收机制通过分代假说（Generational Hypothesis）将内存分为新生代（Young Generation）和老生代（Old Generation），并采用不同的回收策略。新生代使用Scavenge算法（复制算法），老生代使用标记-清除（Mark-Sweep）和标记-压缩（Mark-Compact）算法。此外，V8通过增量标记（Incremental Marking）、并发标记（Concurrent Marking）和并行回收（Parallel Recycling）等优化手段减少主线程阻塞时间。

解题过程

1. 分代内存管理

   • 新生代：存放生存时间短的对象（如函数局部变量）。内存分为两个等大的空间（From-Space和To-Space），通过Scavenge算法频繁回收：
     • 活动对象从From-Space复制到To-Space，非活动对象被丢弃。
     • 复制完成后交换两个空间角色。
     • 对象经历多次回收后仍存活则晋升（Promotion）到老生代。
   • 老生代：存放长期存活的对象。回收频率低，但回收成本高。

2. 老生代回收算法

   • 标记-清除（Mark-Sweep）：
     • 标记阶段：从根对象（全局变量、活动函数作用域）出发，递归标记所有可达对象。
     • 清除阶段：遍历堆内存，释放未标记对象所占空间。
     • 缺点：产生内存碎片。
   • 标记-压缩（Mark-Compact）：
     • 在标记-清除基础上，将存活对象向内存一端移动，消除碎片。
     • 移动后更新对象引用地址。

3. 优化策略

   • 增量标记（Incremental Marking）：
     • 将标记过程分解为多个小步骤，穿插在JavaScript任务之间执行，避免长时间阻塞主线程。
     • 使用三色标记法（白、灰、黑）跟踪对象状态：
       • 白色：未访问对象。
       • 灰色：已访问但子对象未遍历。
       • 黑色：已访问且子对象已遍历。
   • 并发标记（Concurrent Marking）：
     • 在后台线程执行标记任务，完全不影响主线程。
     • 需处理JavaScript执行时对象引用变化的问题（通过写屏障技术记录引用变更）。
   • 并行回收（Parallel Recycling）：
     • 多个辅助线程同时执行垃圾回收任务（如复制对象、压缩内存），缩短停顿时间。

4. 实践中的注意事项

   • 避免在频繁触发的函数中创建大型对象，减少晋升到老生代的压力。
   • 及时解除不再需要的引用（如移除事件监听器、清空数组引用）。
   • 使用Chrome DevTools的Memory面板分析内存快照，检测内存泄漏。

通过以上策略，V8在保证回收效率的同时，显著降低了垃圾回收对应用性能的影响。