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JavaScript 的垃圾回收机制主要负责自动管理内存，释放不再使用的变量和对象所占用的内存空间，防止内存泄漏。它依赖于两个主要算法：标记清除（Mark and Sweep） 和 引用计数（Reference Counting）。
标记清除（Mark and Sweep）：
- 垃圾回收器从根对象（例如，全局对象）开始，递归遍历所有可达的对象，将其标记为“活动”状态。
- 遍历结束后，所有未被标记的对象都被视为“垃圾”，将被回收。
- 清除这些“垃圾”对象所占用的内存。
- 这个过程会周期性地执行。
引用计数（Reference Counting）：
- 为每个对象维护一个引用计数，当有一个引用指向该对象时，计数加 1；当引用消失时，计数减 1。
- 当一个对象的引用计数为 0 时，说明没有任何地方引用它，该对象将被回收。
- 循环引用问题： 当两个或多个对象相互引用时，它们的引用计数永远不会变为 0，导致内存泄漏，这是引用计数的主要缺陷。
现代浏览器主要使用标记清除算法，因为它能更好地处理循环引用问题。为了提升效率，垃圾回收器还会对标记清除算法进行优化，例如分代回收（Generational Collection）等。
本题详细解读
垃圾回收的必要性
在 JavaScript 中，开发者通常不需要手动管理内存分配和释放，这得益于 JavaScript 引擎的垃圾回收机制。内存管理的主要目标是：
- 防止内存泄漏： 如果不再使用的对象持续占用内存，会导致可用内存逐渐减少，最终影响程序性能甚至导致崩溃。
- 高效利用内存： 合理地分配和回收内存，能够使程序运行更加高效。
标记清除算法的详细过程
- 构建根集合（Root Set）： 垃圾回收器首先会构建一个根集合，根集合是一些全局对象和当前函数调用栈上的变量，这些对象可以直接访问到其他对象。
- 标记阶段（Mark Phase）： 从根集合出发，递归遍历可达的对象。每访问到一个对象，就将其标记为“活动”。这个过程可能使用深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）。
- 清除阶段（Sweep Phase）： 遍历所有对象，所有未被标记为“活动”的对象都被视为垃圾，可以被回收。回收的方式通常是将这些对象占用的内存标记为可用。
- 碎片整理（Compaction）： （并非所有垃圾回收器都有此步骤）在清除阶段之后，内存中可能会存在许多不连续的空闲区域。碎片整理是将这些空闲区域整理成更大的连续区域，以利于未来分配更大的内存块。
引用计数算法的局限性
虽然引用计数算法简单高效，但它无法处理循环引用的情况，如下面的例子：
function test() {
let obj1 = {};
let obj2 = {};
obj1.a = obj2;
obj2.a = obj1;
}
test();在这个例子中，obj1 和 obj2 相互引用，它们各自的引用计数都为 1。当 test 函数执行完毕后，obj1 和 obj2 已经不可达，但它们的引用计数仍然不为 0，垃圾回收器不会回收它们，导致内存泄漏。
分代回收（Generational Collection）
为了提升垃圾回收的效率，现代浏览器采用了分代回收策略。这种策略基于以下观察：大多数对象的生命周期都很短，而生命周期长的对象通常会持续存在很长时间。
- 新生代（Young Generation）： 新分配的对象会被放到新生代，新生代的空间较小，但垃圾回收频繁，使用 Scavenge 算法。
- 老生代（Old Generation）： 经过几次新生代垃圾回收后仍然存活的对象会被移动到老生代，老生代的空间较大，垃圾回收频率较低，使用标记清除算法。
垃圾回收的触发时机
JavaScript 引擎会周期性地执行垃圾回收，但具体触发时机取决于引擎的实现。通常是在以下情况发生时：
- 内存分配超过一定阈值时： 当新分配的内存达到一定程度时，垃圾回收器可能会被触发。
- 周期性触发： 垃圾回收器会按照一定的时间间隔自动执行。
- 程序空闲时： 在程序空闲时，垃圾回收器可能会进行垃圾回收。
手动触发垃圾回收
在 JavaScript 中，没有直接的方法可以手动强制执行垃圾回收，因为垃圾回收器的实现细节由引擎决定。不过，可以通过以下方法帮助垃圾回收器更快地回收内存：
- 显式解除引用： 对于不再使用的对象，将其设置为
null或undefined可以解除引用，使其更快被回收。 - 减少全局变量： 全局变量的生命周期较长，尽量减少全局变量的使用。
了解 JavaScript 的垃圾回收机制，有助于我们编写更高效的代码，避免内存泄漏问题。