Chrome浏览器如何优化内存占用问题？

谢邀，首先上谜底，Chrome内存优化做的这么优异，得益于V8引擎的精彩的垃圾接纳机制。要领会这个问题，我们就要从垃圾接纳器和内存管理和接纳算法来说明。

垃圾接纳器Javascript使用垃圾接纳机制来自动管理内存。其利益是可以大幅简化程序的内存管理代码，降低程序员的肩负，削减因长时间运转而带来的内存泄露问题。

内存管理在浏览器中，Chrome V8引擎实例的生命周期不会很长，而且运行在用户的机械上。若是不幸发生内存泄露等问题，仅仅会影响到一个终端用户。且无论这个V8实例占用了若干内存，最终在关闭页面时内存都市被释放，险些没有太多管理的需要（固然并不代表一些大型Web应用不需要管理内存。

Chrome的内存限制

Chrome限制了所能使用的内存极限(64位为1.4GB，32位为1.0GB)，这也就意味着将无法直接操作一些大内存工具。

Chrome之以是限制了内存的巨细，外面上的缘故原由是V8最初是作为浏览器的JavaScript引擎而设计，不太可能遇到大量内存的场景，而深条理的缘故原由则是由于V8的垃圾接纳机制的限制。由于V8需要保证JavaScript应用逻辑与垃圾接纳器所看到的纷歧样，V8在执行垃圾接纳时会壅闭 JavaScript应用逻辑，直到垃圾接纳竣事再重新执行JavaScript应用逻辑，这种行为被称为“全停留”（stop-the-world）。若V8的堆内存为1.5GB，V8做一次小的垃圾接纳需要50ms以上，做一次非增量式的垃圾接纳甚至要1秒以上。这样浏览器将在1s内失去对用户的响应，造成假死征象。若是有动画效果的话，动画的展现也将显著受到影响。Chrome V8的堆组成

V8的堆实在并不只是由老生代和新生代两部门组成，可以将堆分为几个差其余区域：

*　新生代内存区：大多数的工具被分配在这里，这个区域很小然则垃圾回稀奇频仍

*　老生代指针区：属于老生代，这里包罗了大多数可能存在指向其他工具的指针的工具，大多数重新生代提升的工具会被移动到这里

*　老生代数据区：属于老生代，这里只保留原始数据工具，这些工具没有指向其他工具的指针

*　大工具区：这里存放体积逾越其他区巨细的工具，每个工具有自己的内存，垃圾接纳其不会移动大工具

*　代码区：代码工具，也就是包罗JIT之后指令的工具，会被分配在这里。唯一拥有执行权限的内存区

*　Cell区、属性Cell区、Map区：存放Cell、属性Cell和Map，每个区域都是存放相同巨细的元素，结构简朴

每个区域都是由一组内存页组成，内存页是V8申请内存的最小单元，除了大工具区的内存页较大以外，其他区的内存页都是1MB巨细，而且根据1MB对齐。内存页除了存储的工具，另有一个包罗元数据和标识信息的页头，以及一个用于符号哪些工具是活跃工具的位图区。另外每个内存页另有一个单独分配在另外内存区的槽缓冲区，内里放着一组工具，这些工具可能指向其他存储在该页的工具。垃圾接纳器只会针对新生代内存区、老生代指针区以及老生代数据区进行垃圾接纳Chrome V8的垃圾接纳机制

如何判断接纳内容

如何确定哪些内存需要接纳，哪些内存不需要接纳，这是垃圾接纳期需要解决的最基本问题。我们可以这样假定，一个工具为活工具当且仅当它被一个根工具或另一个活工具指向。根工具永远是活工具，它是被浏览器或V8所引用的工具。被局部变量所指向的工具也属于根工具，由于它们所在的作用域工具被视为根工具。全局工具（Node中为global，浏览器中为window）自然是根工具。浏览器中的DOM元素也属于根工具如何识别指针和数据

垃圾接纳器需要面临一个问题，它需要判断哪些是数据，哪些是指针。由于许多垃圾接纳算法会将工具在内存中移动（紧凑，削减内存碎片），以是经常需要进行指针的改写

现在主要有三种方式来识别指针：

1. 保遵法：将所有堆上对齐的字都以为是指针，那么有些数据就会被误以为是指针。于是某些现实是数字的假指针，会背误以为指向活跃工具，导致内存泄露（假指针指向的工具可能是死工具，但依旧有指针指向——这个假指针指向它）同时我们不能移动任何内存区域。

2. 编译器提醒法：若是是静态语言，编译器能够告诉我们每个类当中指针的详细位置，而一旦我们知道工具时哪个类实例化获得的，就能知道工具中所有指针。这是JVM实现垃圾接纳的方式，但这种方式并不适合JS这样的动态语言

3. 符号指针法：这种方式需要在每个字末位预留一位来符号这个字段是指针照样数据。这种方式需要编译器支持，但实现简朴，而且性能不错。V8接纳的是这种方式。V8将所有数据以32bit字宽来存储，其中最低一位保持为0，而指针的最低两位为01

V8的接纳战略

自动垃圾接纳算法的演变历程中泛起了许多算法，然则由于差异工具的生计周期差异，没有一种算法适用于所有的情形。以是V8接纳了一种分代接纳的战略，将内存分为两个生代：新生代和老生代。新生代的工具为存活时间较短的工具，老生代中的工具为存活时间较长或常驻内存的工具。划分对新生代和老生代使用差其余垃圾接纳算法来提升垃圾接纳的效率。工具早先都市被分配到新生代，当新生代中的工具知足某些条件时，会被移动到老生代。V8的分代内存

默认情形下，64位环境下的V8引擎的新生代内存巨细32MB、老生代内存巨细为1400MB，而32位则减半，划分为16MB和700MB。V8内存的最大保留空间划分为1464MB（64位）和732MB（32位）。详细的盘算公式是4*reserved_semispace_space_ + max_old_generation_size_，新生代由两块reserved_semispace_space_组成，每块16MB（64位）或8MB（32位）新生代新生代的特点

大多数的工具被分配在这里，这个区域很小然则垃圾回稀奇频仍。在新生代分配内存异常容易，我们只需要保留一个指向内存区的指针，不停凭证新工具的巨细进行递增即可。当该指针到达了新生代内存区的末尾，就会有一次整理（仅仅是整理新生代）新生代的垃圾接纳算法

新生代使用Scavenge算法进行接纳。在Scavenge算法的实现中，主要接纳了Cheney算法。

Cheney算法算法是一种接纳复制的方式实现的垃圾接纳算法。它将内存一分为二，每一部门空间称为semispace。在这两个semispace中，一个处于使用状态，另一个处于闲置状态。处于使用状态的semispace空间称为From空间，处于闲置状态的空间称为To空间，当我们分配工具时，先是在From空间中进行分配。当最先进行垃圾接纳算法时，会检查From空间中的存活工具，这些存活工具将会被复制到To空间中（复制完成后会进行收缩），而非活跃工具占用的空间将会被释放。完成复制后，From空间和To空间的角色发生对换。也就是说，在垃圾接纳的历程中，就是通过将存活工具在两个semispace之间进行复制。可以很容易看出来，使用Cheney算法时，总有一半的内存是空的。然则由于新生代很小，以是虚耗的内存空间并不大。而且由于新生代中的工具绝大部门都是非活跃工具，需要复制的活跃工具比例很小，以是其时间效率十分理想。复制的历程接纳的是BFS（广度优先遍历）的头脑，从根工具出发，广度优先遍历所有能到达的工具。综上所述，Chrome的内存优化是由于V8的内存管理带来的精彩体验。

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