V8 的内存限制是多少,为什么 V8 这样设计?
64 位
系统下是 1.4GB
,32 位
系统下是 0.7GB
。因为V8
最初是为浏览器而设计的,1.4G
通常普遍够用了,而 1.5GB
的垃圾回收堆内存,V8
需要 花费50 毫秒
以上,做一次非增量式
的垃圾回收甚至要1 秒
以上。这是垃圾回收中引起Javascript
线程暂停执行的事件,在这样的花销下,应用的性能和影响力都会直线下降。
但之后,增量标记
会优化这一块的垃圾回收,所以这样的性能问题很少再出现了。
js中对象的生命周期
- 分配对象内存
- 使用内存
- 释放内存
在node
中采用js
中使用的内存,因为node
是基于V8
构建的,所以内存是通过V8
引擎方向来进行分配和管理的。
V8 垃圾回收机制
V8
在分配对象空间时,将其堆内存分为新生代和老生代两个区域,根据对象的存活时间长短,将对象分为新生代对象(存活时间较短的对象)和老生代对象(存活时间较长的对象),并放入到对应的区域中。在不同的区域中采用不同的算法去进行垃圾回收
新生代垃圾回收
新生代中存放存活时间较短的对象,因为这个区域的对象要频繁操作,考虑性能原因,设计空间就会比较小,一般64bit
的大约32M
左右。
在新生代中,采用Scanvege
算法,将新生代的空间分为两个大小一样的From
(也称为对象区域)和To
(空闲区域)两个空间,From
空间用来存放存活的对象,而To
空间则空置。
清理过程如下:
- 将申请空间的对象放入
From
空间,并将其做标记 - 在
From
空间即将满时,会触发垃圾回收,此时将仍存活的对象,移动到To
空间,并对其排序,使其不存在内存碎片,方面后续大对象连续存储;将From
空间清空 - 将
From
空间和To
空间角色对换,继续使用
这样就能保证新生代的垃圾回收完成,还能使这两块空间无限重复利用下去。因为新生代的空间有限,如果一直增量下去,空间总会很快被填满的,为此,V8
采用了晋升策略,即经过2
次垃圾回收仍存活的对象,将晋升为老生代对象,会被移动到老生代区域中
老生代垃圾回收
标记-清除
老生代最初是采用标记-清除
算法来进行垃圾回收的:
- 标记:从一组根元素开始,递归遍历这组根元素,在遍历过程中,能到达的对象则为存活对象,不能到达的则标记为垃圾对象(即添加垃圾标记)
- 清除:在清除阶段,会将标记阶段中标记的垃圾对象给清除掉
在完成垃圾回收后,老生代空间中会存在大量不连续的空间,从而导致可能没有足够的连续空间存储大对象
标记-整理
为了解决标记-清除算法的弊端,从而就产生了标记-整理
算法:
- 标记阶段同标记-清除的第一阶段不变
- 整理:在整理阶段,是将没有带有垃圾标记的对象全给移动到内存的一端,然后清除端边界以外的内存,从而保证内存的连续存储空间
增量标记算法
为什么要使用增量标记算法?
因为JavaScript
是单线程的,而且是在主线程上运行的,一旦执行垃圾回收,就会阻塞JavaScript
脚本运行,直至垃圾回收完成后,JavaScript
脚本才继续执行,这种因垃圾回收造成的阻塞,我们称为 全停顿
新生代内的空间较小,垃圾回收很快,造成的全停顿用户基本感知不到,所以影响不大。
但老生代的空间大,对象多,垃圾回收就慢,就如我们刚开始说的,如果1.5G
的内存空间垃圾回收造成的全停顿大约在50ms
以上,就会造成页面卡顿,带来不好的用户体验。
为了解决这个问题,增量标记算法就产生了:
-
V8
将标记过程分为一个个小的子标记过程,当子标记部分完成后,立即执行垃圾回收 - 这样,小部分的垃圾回收和
JavaScript
交替执行,用户就不会感知到因为垃圾回收而导致的卡顿了