详解Nodejs内存治理

2020-06-17 06:43:11易采站长站整理
新生代如何做垃圾回收?

新生代的采用名叫Scavenge的垃圾回收算法。在Scavenge的具体实现中,主要采用了Cheney算法,Cheney算法通过将新生代堆一分为二,一个使用(From semispace),一个空闲(To semispace)。创建对象的时候,现在From空间中进行分配,当需要进行垃圾回收时,就检查From空间中的存活对象,然后将存活的对象拷贝到To空间,同时清空From空间,并将From和To互换,整个垃圾回收过程中就是将存活对象在两个seispace之间进行复制。对于生命周期短的场景存活对象在整个对象中占比较小,所以Scavenge采用的是复制存活的对象,但是Scavenge只能利用堆内存一半的空间,这是典型的用空间换时间的体现。

当一个对象经过多次垃圾回收依然存活的话,就会被认为是生命周期较长的对象,一方面新生代堆比较小,另一方面重复复制生命周期长的对象也很没有效率,所以对于生命周期长的对象会被移到老生代中去。新生代对象移动到老生代有两个对象:1.对象是否是生命周期较长的对象(已经经历过垃圾回收)2.To空间使用占比是否超过了25%。限制25%的原因是由于垃圾回收完成后To会变成From,如果不做限制的话可能会出现From很快被用光的情况,出现频繁的垃圾回收,也会影响效率。

老生代如何做垃圾回收?

老生代由于存活对象占较大比重,不适合对存活对象进行操作,使用Scavenge算法就不太合适了,因此老生代采用了Mark-Sweep和Mark-Compact相结合的方式。

Mark-Sweep分为标记和清除两个阶段,在标记阶段遍历堆中所有对象,标记活着的对象,然后在清除阶段未被标记的对象将会被清除掉。Mark-Sweep解决了内存释放的问题但是由于没有像Scavenge那样复制对象的操作导致内存碎片化不连续。而Mark-Compact就是用来解决内存碎片化问题的。Mark-Compact会将存活的对象往一端移动,移动完成后直接清理掉边界外的内存,这样就有大段的连续可用内存了,但是由于涉及到对象的移动,因此Mark-Compact的速度要比Mark-Sweep慢了。V8主要使用Mark-Sweep,只有当空间不足以对新生代中今生过来的对象进行分配时才使用Mark-Compact。

垃圾回收过程中会导致应用程序暂停执行,由于新生代本身空间较小,且要复制的存活对象占比也少,因此即便执行全量垃圾回收也影响不大,但是老生代空间很大,存活对象也多,执行一次全量垃圾回收对于应用程序暂停会是一个比较长的时间,因此V8将老生的标记改成了增量更新的方式,使得标记和应用程序交替执行直到标记完成,然后垃圾回收再执行后面的清理工作。注意清理工作并不是增量的。

开发者可以指定强制垃圾回收吗?