V8 將記憶體空間主要分為：新生代 和 老生代 兩種 。
1、新生代空間
新生代空間中的物件為存活時間較短的物件，大多數的物件被分配在這裡，這個區域很小但是垃圾回特別頻繁 。
它將堆記憶體一分為二，每一部分空間稱為 semispace，其中一個處於使用狀態（from 空間），另一個處於閒置狀態（to 空間）
對於新產生的物件，將從 from 空間中分配記憶體 。
新生代分配記憶體非常容易，我們只需要儲存一個指向記憶體區的指標，不斷根據新物件的大小進行遞增即可。當該指標到達了新生代記憶體區的末尾，就會觸發一次垃圾回收。
新生代的垃圾回收採用 Scavenge 演算法 ，其工作原理如下：
首先檢查 from 空間，將存活物件複製到 to 空間，非存活物件將會被釋放。完成複製後，from 空間和 to 空間角色發生轉換。新產生的物件始終從 from 空間中分配記憶體，to 空間則處於閒置狀態。當再次進行垃圾回收時，也會執行和第一次同樣的操作，如果存在以下兩種情況，存活物件就會被複制到老生代空間中，這個過程稱為物件晉升。
- 存活物件已經經歷過一次 Scavenge 回收 。
- to 空間記憶體佔用比例超過 25% （保證下次新物件有足夠的空間可分配）
2、老生代空間
老生代空間中的物件為存活時間長或常駐記憶體物件，大多數從新生代晉升的物件會被移動到這裡。
老生代佔用記憶體較多，如果使用 Scavenge演算法，不僅會浪費一半空間，複製如此大塊的記憶體消耗時間將會很長，所以 Scavenge 演算法顯然不適合。
V8 對於老生代中的垃圾回收，採用 Mark-Sweep （標記清除） 和 Mark-Compact（標記整理） 相結合 。
(1) Mark-Sweep
Mark-Sweep 分為 標記 和 清除 兩個階段 。
在標記階段需要遍歷堆中的所有物件，並標記那些活著的物件，然後進入清除階段。在清除階段，只清除沒有被標記的物件。由於標記清除只清除死亡物件，而死亡物件在老生代中佔用的比例很小，所以效率較高。
標記清除存在的問題是，進行一次標記清除後，記憶體空間往往是不連續的，會出現很多的記憶體碎片。如果後續需要分配一個需要記憶體空間較多的物件時，如果所有的記憶體碎片都不夠用，將會使得V8無法完成這次分配，提前觸發垃圾回收。
(2) Mark-Compact
標記整理正是為了解決標記清除所帶來的記憶體碎片的問題。標記整理在標記清除的基礎進行修改，將其的清除階段變為緊縮極端。在整理的過程中，將活著的物件向記憶體區的一段移動，移動完成後直接清理掉邊界外的記憶體。緊縮過程涉及物件的移動，所以效率並不是太好，但是能保證不會生成記憶體碎片。
3、三種回收策略比較
從圖中可以看出，在 Mark-Sweep 和 Mark-Compact 之間，由於 Mark-Compact 需要移動物件，所以它的執行速度最慢。
所以在取捨上，V8 主要使用 Mark-Sweep，在空間不足以對新生代中晉升過來的物件進行分配時才使用 Mark-Compact 。
4、垃圾回收引起的效能問題
為了避免出現 JavaScript 應用邏輯 與 垃圾回收操作 產生不一致的衝突，垃圾回收的三種基本演算法都需要將應用邏輯暫停下來，待垃圾回收完成後，再恢復執行應用邏輯，這種行為被稱為全停頓 。
按官方說法，以 1.5G 的垃圾回收堆記憶體為例，V8 做一次小的垃圾回收需要 50ms 以上，做一次非增量式垃圾回收甚至需要 1s 以上。這是垃圾回收中引起的 JavaScript 執行緒暫停執行時間，在這樣的時間花銷下，應用效能和響應能力都會直線下降。
在 V8 的分代式垃圾回收中，一次小垃圾回收只收集新生代，由於新生代預設配置的較小，且其中活動物件通常較少，所以即便它是全停頓，影響也不大。
但 V8 的老生代通常配置較大，且存活物件較多，全堆垃圾回收的標記、清理、整理等動作造成的停頓就會比較嚴重。
為降低全堆垃圾回收而導致的停頓時間，V8 做了以下改善措施：
(1) 限制堆記憶體大小
- 新生代：64 位系統 和 32 位系統分別為 32M 和 16 M （from 和 to 空間各佔一半）
- 老生代：64 位系統 和 32 位系統分別為 1400M 和 700 M
(2) 增量式垃圾回收
V8 先從標記階段入手，將原來一口氣停頓完成的動作改為 增量標記（Incremental Marking），也就是拆分為許多小步進，每做完一步進，就讓 JavaScript 應用邏輯執行一小會兒，垃圾回收與應用邏輯交替執行，直到標記階段完成。V8 後續還引入 Lazy Sweep（延遲清除）、Incremental Compaction （增量式整理），讓清理與整理動作也變成增量式的。同時還計劃引入並行標記與並行整理，進一步利用多核效能來降低每次停頓的時間。
5、垃圾回收的觸發條件
- 作用域： 能形成作用域的函式呼叫、with 語句 以及 全域性作用域。
- 閉包： V8 無法主動回收記憶體中的閉包引用和全域性變數引用。
6、記憶體洩漏
通常，造成記憶體洩漏的原因有如下幾個：
- 佇列消費不及時
- 作用域未釋放
參考文獻：
[1] 樸靈，深入淺出 Node.js，人民郵電出版社，2013