js study #객체, GC

Oak_Cassia·2023년 11월 25일

js 스터디 2023

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js

plain object, Array, Date, Error ...

객체 (plain object)

원시값
- 문자형, 숫자형, Bigint, boolean, symbol, null, undefined
객체
- 프로퍼티(key value 쌍)로 구성
  - key: 문자형
  - value: 모든 자료형
  - 순서
    - 정수 프로퍼티는 오름차순
    - 나머지 프로퍼티는 추가된 순
- 생성
  - let obj = new Object();
  - let obj ={}; // 객체 리터럴
```
let hwi = {
     name: "hi",
     age: 20,
     "is human": true, 
 };
```
- 수정
  - hwi.name = 'hwi';
  - hwi["is human] = false
- 삭제
  - delete hwi.name
  - delete hwi["is human"]
- 동적인 키
  - 변수 입력된 값으로 접근할 수 있음
```
 let key = "is human";
  hwi["is human"] = true;
```
  - 동적으로 key를 사용할 때 대괄호 입력
```
function dog(name) {
    let obj = {
        [name]: 5,
    };
 }
```
  - key와 value 값이 같으면 단축 가능
```
return {
     name, 
     age,
 }
```
- key는 문자형이기 때문에 예약어와 같은 이름 가능
  - __proto__ 는?
- in
  - 객체에 프로퍼티가 있는지 확인
    - 존재하지 않는 프로퍼티에 접근하면 undefined 반환
    - in 연산자를 사용하여 확실하게 프로퍼티가 있는지 확인
  - for 문에 써서 foreach 처럼 반복 할 수 있음
    - for (key in obj) { }
- 메서드
  - 함수는 값으로 간주되어 프로퍼티로 추가 가능
  - this
    - 메서드 내부에서 객체 접근
    - runtime에 결정되어 일반 함수 내에 사용되어도 객체를 통해 호출하면 참조될 수 있음
      - 점 앞의 객체 참조
- 생성자
  - new 이후 첫글자 대문자 new Dog();
    - this에 빈 객체 할당 (암시적)
    - 생성자 실행 및 this에 프로퍼티 추가
    - this 반환 (암시적)
  - 함수 앞에 new 를 붙여서 실행하면 위 알고리즘 진행
  - 리터럴은 코드 재사용성이 낮음
  - new.target : 함수 내부에서 사용, boolean 반환, new로 호출되었으면 true
  - return
    - 객체 반환 시 this 대신 반환
    - 원시형(및 return;) 반환 시 return 문 무시 (this 반환)
  - this.val에 함수를 할당해 메서드로 사용
- optional chaining
  - ?.
  - ?앞의 대상이 undefined, null 이라면 즉시 undefined 반환
  - null 참조를 막을 수 있음

심볼형

문자형과 함께 객체 프로퍼티의 키로 사용
유일한 키
- Symbol("key"): 같은 문자열로 심볼을 만들어도 다른 심볼이면 서로 다름

let key1 = Symbol("key");
 let key2 = Symbol("key");
 // key1 == key2  (flase)
 
 let dog = {
   name: "arrr",
   [key2]: 55,
 };

 dog[key1] = 1; // 사용 예시

심볼은 확장을 위한 기능
심볼형은 암시적 변환 X
심볼을 키로 만든 프로퍼티는 hidden property
- key 값이 같아서 생기는 충돌 방지
- for let key in obj: 반복문에 포함되지 않음
- Object.keys(): 배열에 포함되지 않음
- Object.assign(): 객체에 포함됨
global symbol registry
- 이름이 같을 때 같은 심볼을 가리키려면
  - Symbol.for("key"): 심볼이 없으면 생성, 있으면 읽음
  - Symbol.keyFor(symbol): 심볼을 넘겨주고 문자열 반환, 전역 심볼이 아니면 undefined
system symbol: 내장 심볼

참조

객체는 대입 연산을 하면 참조로 작동
복사하려면
- 순회
- Object.assign
  - 객체 프로퍼티는 얇은 복사

객체 -> 원시형 캐스팅

boolean
- 항상 true
숫자
문자
hint
- string, number, default
- 객체에 Symbol.toPrimitive(hint)메서드가 있으면 호출 (시스템 심볼)
- 없고 string이면 toString 또는 valueOf 호출 (toString이 없으면 valueOf)
- 위 사항이 모두 아니고 number, default면 valueOf 또는 toString 호출
Symbol.toPrimitive 함수는 hint를 받아 이에 따른 적절한 행동
기본 toString, valueOf 반환값
- [object Object]
- valueOf는 객체 자신을 반환 (호출 무시?)
와일드카드?
- Symbol.toPrimitive와 valueOf가 없으면 toString이 모든 형 변환 처리
항상 hint에 명시된 자료형을 반환해주는 것은 아님(항상 원시값 반환은 맞음)
객체가 피연산자일 때
1. 앞서 본 규칙에 따라 원시형으로 변환
2. 변환 후 타입이 적절치 않은 경우 한 번 더 형변환

GC

reachability 기준으로 메모리 관리
root 가 될 수 있는 값
- 항상 도달할 수 있는 것
  - 지역, 매개, 전역 변수 등...
스택에서 루트를 검색
- 지역 변수가 가리키는 객체는 루트 객체
- 전역 객체는 루트 객체
mark and sweep
- root를 mark
- root가 참조하는 것 mark
- mark 한 객체가 참조한느 것 mark
- 갱신되지 않을 때 까지 반복
- mark 안된 것 삭제
최적화
- generational collection: 오래 남은 것이 지속적으로 사용된 것
- incremental collection: 작업량 줄이기 위해 GC를 여러 부분으로 분리 후 각 부분 별도 수행
- idle-time collection: cpu가 idle 일 때 수집

힙 구조

V8
- new-space: 대부분의 객체. 작고 GC 되기 쉽게 설계, 다른 공간과 독립적
- old-pointer-space: 다른 객체에 대한 포인터를 가질 수 있는 대부분의 객체. new-space에서 살아남으면 옮겨짐
- old-data-space: 원시 값. 다른 객체에 대한 포인터 없음. new-space에서 살아남으면 옮겨짐
- large-object-space: 다른 공간의 크기를 넘어선 객체 포함. 옮겨지지 않음 (오버헤드 크기 때문에)
- code-sapce: JIT 컴파일된 코드 객체. 유일한 실행 가능한 메모리(large-object-space에도 코드가 할당되고 실행될 수 있다.)
- cell-space, property-cell-space, map-space: Cell, PropertyCell, Map 모두 같은 크기의 오브젝트이고 가리키는 객체에 제약이 있어 collection 단순화
각 공간은 페이지로 구성 (large-object-space 제외 1MB)
페이지는 객체를 저장하기 위해 header(flags, meta-data), marking bitmap(위에서 다룬 mark 객체 표현) 포함
- slot buffer: 각 페이지에 할당되어 저장된 개체를 가리키는 리스트 만들 때 사용

포인터 식별

GC는 포인터와 데이터를 구별할 수 있어야 함
- Conservative: word 들을 포인터라고 가정.
  - 데이터를 포인터로 잘못 분류할 수 있음
  - 메모리 압축과 객체 이동을 제한
    - 포인터라고 생각하고 데이터를 변경할 수 있기 때문
- Compiler hints: 정적 언어는 컴파일러가 정보를 제공할 수 있음
  - 각 클래스 내의 포인터를 찾음
  - js는 동적이라 불가능 (모든 필드에 포인터나 데이터가 포함될 수 있음)
- Tagged pointers: word에 tag bit를 추가하여 포인터인지 데이터 인지 명시적으로 표현
V8은 Tagged pointers 사용
- 정수는 32비트 워드와 낮은 비트가 0으로 설정
- 포인터는 1

Generational collection

대부분의 객체는 수명이 짧고 적은 수의 오브젝트많이 수명이 길다.
new space: 공간이 다 차면 scavenge라 불리는 빠른 GC 사이클이 객체 정리, 할당 비용이 작음, (1MB ~ 8MB)
- to-space from-space로 한 번 더 나눔
- to가 가들 차면 from과 교체
- 모든 객체는 from space에 있음
- 살아있는 객체는 to-space로 옮기거나 old로 승격

Write Barrier

old-space 포인터 -> new-space 객체
- new-space 객체를 지우기 위해 old-space 를 검색하는 것은 비효율적
write barrier는 store 후 실행되는 작은 코드
write barrier가 포인터를 기록하여 new-space가 collected 될 때 사용
- 비용이 크지만 GC가 live 객체를 식별하는 데 필요
- 최적화 기법
  - 정적으로 new-space에 있는 것을 증명할 수 있다면 (write barrier 생략)
  - 로컬 참조가 아닌 참조가 없을 때 스택에 객체 할당 (write barrier 생략)
  - 페이지 헤더에 어느 space에 있는지 체크