V8의 메모리 관리와 가비지 수집 알고리즘에 대해 이야기해 보겠습니다.

const temp1 = {}

const temp2 = {
  ref: temp1,
}

V8 가비지 수집 전략

• 신세대 메모리에 있는 객체는 살아남습니다. 시간은 더 짧아진다
• 구세대 메모리의 세대 객체는 생존 시간이 길거나 메모리에 상주한다

• 신세대 메모리는 Scavenge 알고리즘을 사용합니다.
• 구세대 메모리는 Mark-Sweep 및 Mark-Compact 알고리즘을 사용합니다< /li>

Scavenge算法其实就是在两个空间内来回复制存活对象，是典型的空间换时间做法，所以非常适合新生代内存，因为仅复制存活的对象且新生代内存中存活对象是占少数的。但是有如下几个重要问题需要考虑：

• 引用避免重复拷贝

假设存在三个对象temp1、temp2、temp3，其中temp2、temp3都引用了temp1，js代码示例如下：

var temp2 = {
  ref: temp1,
}

var temp3 = {
  ref: temp1,
}

var temp1 = {}

从FromSpace中拷贝temp2到ToSpace中时，发现引用了temp1，便把temp1也拷贝到ToSpace，是一个递归的过程。但是在拷贝temp3时发现也引用了temp1，此时再把temp1拷贝过去则重复了。

要避免重复拷贝，做法是拷贝时给对象添加一个标记visited表示该节点已被访问过，后续通过visited属性判断是否拷贝对象。

• 拷贝后保持正确的引用关系

还是上述引用关系，由于temp1不需要重复拷贝，temp3被拷贝到ToSpace之后不知道temp1对象在ToSpace中的内存地址。

做法是temp1被拷贝过去后该对象节点上会生成新的field属性指向新的内存空间地址，同时更新到旧内存对象的forwarding属性上，因此temp3就可以通过旧temp1的forwarding属性找到在ToSpace中的引用地址了。

内存对象同时存在于新生代和老生代之后，也带来了问题：

• 内存对象跨代（跨空间）后如何标记

const temp1 = {}

const temp2 = {
  ref: temp1,
}

比如上述代码中的两个对象temp1和temp2都存在于新生代，其中temp2引用了temp1。假设在经过GC之后temp2晋升到了老生代，那么在下次GC的标记阶段，如何判断temp1是否是存活对象呢？

在基于可达性分析算法中要知道temp1是否存活，就必须要知道是否有根对象引用引用了temp1对象。如此的话，年轻代的GC就要遍历所有的老生代对象判断是否有根引用对象引用了temp1对象，如此的话分代算法就没有意义了。

解决版本就是维护一个记录所有的跨代引用的记录集，它是写缓冲区的一个列表。只要有老生代中的内存对象指向了新生代内存对象时，就将老生代中该对象的内存引用记录到记录集中。由于这种情况一般发生在对象写的操作，顾称此为写屏障，还一种可能的情况就是发生在晋升时。记录集的维护只要关心对象的写操作和晋升操作即可。此是又带来了另一个问题：

• 每次写操作时维护记录集的额外开销

优化的手段是在一些Crankshaft操作中是不需要写屏障的，还有就是栈上内存对象的写操作是不需要写屏障的。还有一些，更多的手段就不在这里过多讨论。

• 缓解Scavenge算法内存利用率不高问题

新生代内存中存活对象占比是相对较小的，因此可以在分配空间时，ToSpace可以分配的小一些。做法是将ToSpace空间分成S0和S1两部分，S0用作于ToSpace，S1与原FromSpace合并当成FromSpace。

Scavenge算法中深度/广度优先的区别

垃圾回收算法中，识别内存对象是否是垃圾的机制一般有两种：引用计数和基于可达性分析。

접근성 분석을 기반으로 모든 루트 참조(예: 전역 변수 등)를 찾고, 모든 루트 참조를 순회하며, 순회된 모든 개체는 라이브 개체로 표시됩니다. 이때 공간에 있는 다른 메모리 개체는 죽은 개체이므로 유향 그래프를 구성합니다.

재귀의 한계를 고려하여 재귀 논리는 일반적으로 비재귀 구현을 사용하여 구현됩니다. 일반적으로 사용되는 알고리즘에는 너비 우선 알고리즘과 깊이 우선 알고리즘이 있습니다. 둘 사이의 차이점은 다음과 같습니다.

• ToSpace에 깊이 우선 복사하면 메모리 개체의 순서가 변경되어 참조 관계가 있는 개체가 서로 더 가까워집니다. 그 이유는 자신을 복사한 후 자신이 참조하는 객체가 직접 복사되기 때문에 ToSpace에서 관련 객체가 더 가까워지기 때문입니다.
ToSpace时改变了内存对象的排列顺序，使得有引用关系的对象距离较近。原因是拷贝完自己之后直接拷贝自己引用的对象，因此相关的对象便在ToSpace中靠的较近
• 深度优先正好相反

因为CPU的缓存策略，会在读取内存对象时有很大概率把他后面的对象一起读，目的是为了更快的命中缓存。因为在代码开发期间很常见的场景就是obj1.obj2.obj3，此时CPU读取obj1时如果把后面的obj2、obj3一起读的话，则很利于命中缓存。

所以深度优先的算法更利于业务逻辑命中缓存，但是其实现需要依赖额外的栈辅助实现算法，对内存空间有消耗。广度优先则相反，无法提升缓存命中，但是其实现可以利用指针巧妙的避开空间消耗，算法的执行效率高。

新生代内存对象的晋升条件

新生代中的内存对象如果想晋升到老生代需要满足如下几个条件：

• 对象是否经历过Scavenge回收
• ToSpace的内存使用占比不能超过限制

判断是否经历过Scavenge的GC的逻辑是，每次GC时给存活对象的age属性+1，当再次GC的时候判断age属性即可。基本的晋升示意图如下所示：

老生代内存中，长期存活的对象较多，无法采取Scavenge算法回收的原因在于：

• 存活对象较多导致复制效率低下
• 浪费了一半的内存空间

老生代内存对象的回收算法

老生代内存空间的垃圾回收采用的是标记清除（Mark-Sweep）和标记整理（Mark-Compact）结合的方式。标记清除分为两部分：

• 标记阶段
• 清除阶段（如果是标记整理则是整理阶段）

在标记阶段遍历老生代堆内存中的所有内存对象，并对活着的对象做标记，清除阶段只清理未被标记的对象。原因是：老生代内存中非存活对象占少数。

如上图所示，标记清除存在的一个问题是清理之后存在了不连续的空间导致无法继续利用，所以对于老生代内存空间的内存清理需要结合标记整理的方案。该方案是在标记过程中将活着的对象往一侧移动，移动完成后再清理界外的所有非存活对象移除。

垃圾回收的全暂停

垃圾回收时需要暂停应用执行逻辑，待垃圾回收机制结束后再恢复应用执行逻辑，该行为称为“全暂停”，也就是常说的Stop The World，简称STW。对新生代内存的垃圾回收该行为对应用执行影响不大，但是老生代内存由于存活对象较多，所以老生代内存的垃圾回收造成的全停顿影响非常大。

V8为了优化GC的全暂停时间，还引入了增量标记、并发标记、并行标记、增量整理、并行清理、延迟清理等方式。

STW优化

衡量垃圾回收所用时间的一个重要指标是执行 GCDepth 우선순위는 정반대

🎜신세대 메모리 객체의 승격 조건🎜

🎜구세대 메모리 개체의 재활용 알고리즘🎜

🎜가비지 수집을 위한 전체 일시 중지🎜

🎜STW 최적화🎜

增量GC将GC工作进行拆分，并在主线程中间歇的分步执行。该做法并不会减少GC的时间，相反会稍微花销，但是它同样会减少GC的STW的总时间。

• 并发GC

并发GC是指GC在后台运行，不再在主线程运行。该做法会避免STW现象。

• 空闲时间GC

Chrome中动画的渲染大约是60帧（每帧约16ms），如果当前渲染所花费时间每达到16.6ms，此时则有空闲时间做其他事情，比如部分GC任务。

减少垃圾回收的影响

想要提高执行效率要尽量减少垃圾回收的执行和消耗：

• 慎把内存当作缓存，小心把对象当作缓存，要合理限制过期时间和无限增长的问题，可以采用lru策略

• Node

  Incremental GC는 GC 작업을 분할하여 간헐적으로 메인 스레드에서 실행합니다. 이 접근 방식은 GC 시간을 줄이지 않습니다. 반대로 비용은 약간 들지만 GC의 총 STW 시간도 줄입니다.
  • 
  동시 GC

동시 GC는 GC가 백그라운드에서 실행되고 더 이상 메인 스레드에서 실행되지 않음을 의미합니다. 이 접근 방식은 STW 현상을 방지합니다.

가비지 수집의 영향 줄이기

위 내용은 V8의 메모리 관리와 가비지 수집 알고리즘에 대해 이야기해 보겠습니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!