# V8
# V8的执行过程
# 1. 生成抽象语法树（AST）和执行上下文
通常，生成 AST 需要经过两个阶段:
- 第一阶段是分词（tokenize），又称为词法分析，其作用是将一行行的源码拆解成一个个 token。所谓 token，指的是语法上不可能再分的、最小的单个字符或字符串。你可以参考下图来更好地理解什么 token。
- 第二阶段是解析（parse），又称为语法分析，其作用是将上一步生成的 token 数据，根据语法规则转为 AST。如果源码符合语法规则，这一步就会顺利完成。但如果源码存在语法错误，这一步就会终止，并抛出一个“语法错误”。
# 2. 生成字节码
解释器 Ignition 会根据 AST 生成字节码，并解释执行字节码。
字节码就是介于 AST 和机器码之间的一种代码。但是与特定类型的机器码无关，字节码需要通过解释器将其转换为机器码后才能执行。
# 3. 执行代码
通常，如果有一段第一次执行的字节码，解释器 Ignition 会逐条解释执行。解释器 Ignition 除了负责生成字节码之外，它还有另外一个作用，就是解释执行字节码。在 Ignition 执行字节码的过程中，如果发现有热点代码（HotSpot），比如一段代码被重复执行多次，这种就称为热点代码，那么后台的编译器 TurboFan 就会把该段热点的字节码编译为高效的机器码，然后当再次执行这段被优化的代码时，只需要执行编译后的机器码就可以了，这样就大大提升了代码的执行效率。
即时编译（JIT）: 指解释器 Ignition 在解释执行字节码的同时，收集代码信息，当它发现某一部分代码变热了之后，TurboFan 编译器便闪亮登场，把热点的字节码转换为机器码，并把转换后的机器码保存起来，以备下次使用。
# V8的垃圾回收策略
V8的垃圾回收策略主要是基于分代式垃圾回收机制，其根据对象的存活时间将内存的垃圾回收进行不同的分代，然后对不同的分代采用不同的垃圾回收算法。
# V8的内存结构
- 新生代(new_space): 大多数的对象开始都会被分配在这里，这个区域相对较小但是垃圾回收特别频繁，该区域被分为两半，一半用来分配内存，另一半用于在垃圾回收时将需要保留的对象复制过来。
- 老生代(old_space): 新生代中的对象在存活一段时间后就会被转移到老生代内存区，相对于新生代该内存区域的垃圾回收频率较低。老生代又分为老生代指针区和老生代数据区，前者包含大多数可能存在指向其他对象的指针的对象，后者只保存原始数据对象，这些对象没有指向其他对象的指针。
- 大对象区(large_object_space): 存放体积超越其他区域大小的对象，每个对象都会有自己的内存，垃圾回收不会移动大对象区。
- 代码区(code_space): 代码对象，会被分配在这里，唯一拥有执行权限的内存区域。
- map区(map_space): 存放Cell和Map，每个区域都是存放相同大小的元素，结构简单
# 新生代
在V8引擎的内存结构中，新生代主要用于存放存活时间较短的对象。新生代内存是由两个semispace(半空间)构成的，内存最大值在64位系统和32位系统上分别为32MB和16MB， 在新生代的垃圾回收过程中主要采用了Scavenge算法。
Scavenge算法是一种典型的牺牲空间换取时间的算法。在Scavenge算法的具体实现中，主要采用了Cheney算法，它将新生代内存一分为二，每一个部分的空间称为semispace， 其中处于激活状态的区域我们称为From空间，未激活(inactive new space)的区域我们称为To空间。 这两个空间中，始终只有一个处于使用状态，另一个处于闲置状态。我们的程序中声明的对象首先会被分配到From空间，当进行垃圾回收时，如果From空间中尚有存活对象， 则会被复制到To空间进行保存，非存活的对象会被自动回收。当复制完成后，From空间和To空间完成一次角色互换，To空间会变为新的From空间，原来的From空间则变为To空间。
# 对象晋升
当一个对象在经过多次复制之后依旧存活，那么它会被认为是一个生命周期较长的对象，在下一次进行垃圾回收时，该对象会被直接转移到老生代中，这种对象从新生代转移到老生代的过程我们称之为晋升。
对象晋升的条件主要有以下两个：
- 对象是否经历过一次Scavenge算法
- To空间的内存占比是否已经超过25%
# 老生代
在老生代中，采用新的算法Mark-Sweep(标记清除)和Mark-Compact(标记整理)来进行管理。
Mark-Sweep算法主要是通过判断某个对象是否可以被访问到，从而知道该对象是否应该被回收，具体步骤如下：
- 垃圾回收器会在内部构建一个根列表，用于从根节点出发去寻找那些可以被访问到的变量。比如在JavaScript中，window全局对象可以看成一个根节点。
- 然后，垃圾回收器从所有根节点出发，遍历其可以访问到的子节点，并将其标记为活动的，根节点不能到达的地方即为非活动的，将会被视为垃圾。
- 最后，垃圾回收器将会释放所有非活动的内存块，并将其归还给操作系统。
但是Mark-Sweep算法存在一个问题，就是在经历过一次标记清除后，内存空间可能会出现不连续的状态，因为我们所清理的对象的内存地址可能不是连续的， 所以就会出现内存碎片的问题，导致后面如果需要分配一个大对象而空闲内存不足以分配，就会提前触发垃圾回收，而这次垃圾回收其实是没必要的， 因为我们确实有很多空闲内存，只不过是不连续的。
为了解决这种内存碎片的问题，Mark-Compact(标记整理)算法被提了出来，该算法主要就是用来解决内存的碎片化问题的，回收过程中将死亡对象清除后，
在整理的过程中，会将活动的对象往堆内存的一端进行移动，移动完成后再清理掉边界外的全部内存，
由于JS的单线程机制，垃圾回收的过程会阻碍主线程同步任务的执行，待执行完垃圾回收后才会再次恢复执行主任务的逻辑，这种行为被称为全停顿(stop-the-world)。
为了减少垃圾回收带来的停顿时间，V8引擎又引入了Incremental Marking(增量标记)的概念，即将原本需要一次性遍历堆内存的操作改为增量标记的方式，
先标记堆内存中的一部分对象，然后暂停，将执行权重新交给JS主线程，待主线程任务执行完毕后再从原来暂停标记的地方继续标记，直到标记完整个堆内存。
这个理念其实有点像React框架中的Fiber架构，只有在浏览器的空闲时间才会去遍历Fiber Tree执行对应的任务，否则延迟执行，尽可能少地影响主线程的任务，避免应用卡顿，提升应用性能。
得益于增量标记的好处，V8引擎后续继续引入了延迟清理(lazy sweeping)和增量式整理(incremental compaction)，让清理和整理的过程也变成增量式的。
同时为了充分利用多核CPU的性能，也将引入并行标记和并行清理，进一步地减少垃圾回收对主线程的影响，为应用提升更多的性能。
为什么不用引用计数法？
引用计数法无法回收循环引用的对象，导致内存泄漏。
# 如何避免内存泄漏
- 尽可能少地创建全局变量
- 手动清除定时器
- 少用闭包
- 清除DOM引用
- 使用弱引用