垃圾回收

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2026-02-26

JavaScript 采用自动内存管理，开发者不需要像 C/C++ 那样手动 malloc/free，但这不代表万事大吉了。很多卡顿、泄漏、页面长时间运行后变慢，本质都和垃圾回收机制有关

策略	代表语言	核心特点	主要代价
手动回收	C / C++	何时分配、何时释放由程序员控制	易出现内存泄漏、悬挂指针
自动回收	JavaScript / Java	由垃圾回收器判断对象是否可回收	回收时可能造成暂停（STW）

栈内存中的垃圾回收

栈内存（调用栈）回收靠的是栈顶指针（常用 ESP 表示）回退。谁在栈顶，谁就是当前正在执行的上下文

function foo() {
  var a = 1
  var b = { name: '极客邦' }

  function showName() {
    var c = 2
    var d = { name: '极客时间' }
  }

  showName()
}

foo()

执行过程

和栈不同，堆中的对象不会因函数返回自动消失。函数退出后，只是 "变量绑定关系" 可能断开，堆对象是否回收要由 GC 通过 "可达性" 来判断。要回收堆空间中的垃圾数据，就需要使用 JS 中的垃圾回收器

V8 的分代策略建立在代际假说之上，V8 会按对象生命周期把堆拆分处理（分代处理）：

代际	存放对象	空间特点	主要回收器
新生代（Young）	新创建、短生命周期对象	空间小、回收频繁	副垃圾回收器
老生代（Old）	存活久或体积较大的对象	空间大、回收谨慎	主垃圾回收器

重要

不同生代的部分虽然会使用不同的垃圾回收器，但它们共用一套执行流程

大多数的小对象都会被分配到新生区，所以虽然区域不大，但垃圾回收比较频繁。副垃圾回收采用 Scavenge 算法来处理

该算法把新生代空间划分为两部分：对象区域、空闲区域

优势

对象晋升策略

因为复制、清理，都需要时间。因此为了执行效率，一般新生区的空间会被设置得比较小。而小空间很容易被存活的对象装满整个区域，为解决这个问题，JS 引擎采取了对象晋升策略，也就是经历过两次垃圾回收依然还存活的对象直接进去老生区

主垃圾回收器主要负责老生区中的垃圾回收，一些大的对象会直接被分配到老生区。因此老生代对象多、体积大、引用关系复杂，回收过程更谨慎。主垃圾回收采用 "标记 - 清除" 算法进行垃圾回收

标记（Mark）
标记阶段就是从一组根元素开始，递归遍历这组根元素，在这个遍历过程中，能到达的元素称为活动对象，没有到达的元素就可以判断为垃圾数据
标记过程
清除（Sweep）：回收未标记对象占用的内存
标记清除
整理（Compact，可选）
当多次执行 "标记 - 清除" 算法后，会产生大量不连续的内存碎片。而碎片过多会导致大对象无法分配到足够的连续内存，于是就产生了另一种 ----- "标记 - 整理（Mark - Compact）" 算法，让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存
标记整理过程

由于 JS 是运行在主线程上的，一旦执行 GC，都需要阻塞后续脚本的执行，待垃圾回收完成脚本恢复执行，这种行为就叫全停顿（Stop-The-World）。如果老生代回收一次占用几十到几百毫秒，动画、交互、输入响应都会被阻塞

为降低老生代长停顿，V8 把完整标记任务拆成多个小步骤，与 JS 执行交替进行

增量标记