Flutter垃圾回收器

記憶體對象管理大緻分兩部分，一個是iOS的引用計數銷毀機制，一個是垃圾回收機制，最近在學習flutter，Dart語言的記憶體管理和Java他們一樣是垃圾回收，記錄一下，以便之後檢視。

在學習Flutter的過程中，我們知道Widget隻是最終渲染對象（RenderObject）的配置檔案，它會在build的時候頻繁的銷毀和建立，那麼，我們不需要擔心他的建立和銷毀帶來的性能問題嗎？

   記憶體對象管理大緻分兩部分，一個是iOS的引用計數銷毀機制，一個是垃圾回收機制，最近在學習flutter，Dart語言的記憶體管理和Java他們一樣是垃圾回收，記錄一下，以便之後檢視。

    在學習Flutter的過程中，我們知道Widget隻是最終渲染對象（RenderObject）的配置檔案，它會在build的時候頻繁的銷毀和建立，那麼，我們不需要擔心他的建立和銷毀帶來的性能問題嗎？

   其實大可不必，因為Dart針對Flutter的Widget的建立和銷毀專門做過優化，這也是Flutter在多種語言中選擇Dart的一個重要因素，甚至我們還可以刻意利用這一點。

   Flutter使用Dart作為開發語言和運作時機制，Dart一直保留着運作時機制，無論是在調試模式（debug）還是釋出模式（release），但是兩種建構方式之間存在很大的差異。

• 在調試模型下，Dart将所有的管道（需要用到的所有配件）全部裝載到裝置上：運作時，JIT（the just-in-time）編譯器/解釋器（JIT for Android and interpreter for iOS），調試和性能分析服務
• 在釋出模式下，會除去JIT編譯器/解釋器依然保留運作時，因為運作時是Flutter App的主要貢獻者

Dart的運作時包括一個非常重要的元件：垃圾回收器，它主要的作用就是配置設定和釋放記憶體，當一個對象被執行個體化（instantiated）或者變成不可達（unreachable）。

在Flutter運作過程中，會有很多的Object。

• 在StatelessWidget在渲染前（其實上還有StatefulWidget），他們被建立出來。
• 當狀态發生變化的時候，他們又會被銷毀。
• 事實上，他們有很短的壽命（lifespan）。
• 當我們建構一個複雜的UI界面時，會有成千上萬這樣的Widgets。

是以，作為Flutter開發者，我們需要擔心垃圾回收器不能很好的幫助我們管理這些嗎？（是不是會帶來很多的性能問題呢）

• 當Flutter頻繁的建立和銷毀這些Widget（Objects），我們是否需要很迫切的限制這種行為呢？
• 非常普遍，對于新的Flutter開發者來說，當一個Widget的狀态不需要改變時，他們會建立引用的Widget，來替代State中的Widget，以便于不會被銷毀或者重建。
• 不需要這樣做
• 擔心Dart的GC是沒有任何事實根據的（沒有必要），這是因為它分代（generational）架構和實作，可以讓我們頻繁建立和銷毀對象有一個最優解。在大多數情況下，我們隻需要Flutter引擎按照它的方式建立和銷毀這些Widgets即可。

Dart的GC是分代的（generational）和由兩個階段構成：the young space scavenger（scavenger針對年輕一袋進行回收） and parallel mark sweep collectors（sweep collectors針對老一代進行回收）。V8引擎也是這種機制

排程安排（Scheduling）

為了讓RG對App和UI性能的影響最小，GC對Flutter引擎提供了hooks，hooks被通知，當Flutter引擎被偵測到這個App處于閑置的狀态，并且沒有使用者互動的時候。這就給了GC一個空窗期來運作它的手機階段，并且不會影響性能。

垃圾收集器還可以在那些空閑間隔内進行滑動壓縮（sliding compaction），進而通過減少記憶體碎片來最大程度地減少記憶體開銷。

階段一：Young Space Scavenger

這個階段主要是清理一些壽命很短的對象，比如StatelessWidget。當它處于阻塞時，它的清理速度遠快于第二代的mark、sweep方式。并且結合排程，完成可以消除程式運作時的暫停現象。

本質上來講，對象在記憶體中被配置設定一段連續的、可用的記憶體空間，直接被配置設定完為止。Dart使用bump pointer（注解：如果像malloc一樣，維護free_list再配置設定，效率很低。）配置設定新的空間，處理過程非常快。

配置設定了新對象的新空間，被為兩部分，稱之為semi spaces。一部分處于活動狀态，另一部分處于非活動狀态。新對象配置設定在活動狀态，一旦填充完畢，依然存活的Object，就會從活動狀态copy到非活動狀态，并且清除死亡的Object。這個時候非活動狀态變成了活動狀态，上面的步驟一次重複。（注解：GC來完成上面的步驟）

為了确定哪些Object是存活的或死亡的，GC從根對象開始檢測它們的應用。然後将有引用的Object（存活的）移動到非活動狀态，直接所有的存活Object被移動。死亡的Object就被留下，然後清楚回收記憶體；

有關此的更多資訊，請檢視Cheney算法。

階段二：Parallel Marking and Concurrent Sweeping

當對象達到一定的壽命（在第一階段沒有被GC回收），它們将被提升由第二代收集器管理的新記憶體空間：mark-sweep。

這個階段的GC有兩個階段：第一階段，首先周遊對象圖（the object graph），然後标記人在使用的對象。第二階段，将掃描整個記憶體，并且回收所有未标記的對象。

這種GC機制在标記階段會阻塞，不能有記憶體變化和UI線程也會被阻塞。但是由于短暫的對象在Young Space Scavenger階段以及被處理，所有這個階段非常少出現。不過由于Flutter可以調用收集時間，影響的性能也會被降到最低。

但是如果引用程式不遵守分代的機制，反而這種情況會經常發生。但是由于Flutter的Widget的機制，所有這種情況不經常發生，但是我們還是需要了解這種機制。

Isolate

值得注意的是，Dart中的Isolate機制具有私有堆的概念，彼此是獨立的。每個Isolate有自己單獨的線程來運作，每個Isolate的GC不影響其他線程的性能。使用Isolate是避免阻塞UI和減輕密集型任務的好方法（注解：耗時操作可以使用Isolate）。

總結