V8 的内存堆被划分为多个区域，其中新生代（New Space / Young Generation） 专门负责存放存活时间较短的对象。在设计思想上，新生代就像一张临时的写字桌：大部分新创建的东西放在这儿，用完很快就扔掉，只有少数真正有价值、会长期保留的东西，才会被搬到更稳固的“老生代”书架上。这种分工让垃圾回收能够频繁而快速地进行，而不必每次都扫描整个堆的“旧库存”。
新生代的内存布局：From & To 空间
新生代内存被划分为两个大小相等的半空间（Semi-space）：
- From 空间：当前正在使用、存放活动对象的内存区域。
- To 空间：为空闲状态，专门用于垃圾回收时的对象迁移。
在64位系统下，新生代默认大小为 32MB，各自占用 16MB。这种“双区轮替”的结构，是 Scavenge 算法能够高效运作的基础。
Scavenge 算法的核心流程
Scavenge 算法本质上是一种基于复制的可达性分析算法，由 C.J. Cheney 在 1970 年提出，V8 中的实现也常称为 Cheney 半空间复制算法。每次新生代垃圾回收（称为 Minor GC）的执行步骤如下：
- 根扫描与标记
从根对象（全局对象、调用栈、局部变量等）出发，遍历并标记出所有“可达”的活动对象。这一步类似于从“活着”的对象出发，弄清楚哪些对象仍然被引用。
- 存活对象迁移
将 From 空间中所有被标记为可达的对象，按顺序复制到 To 空间。复制过程中会重新排列对象的内存地址，消除碎片。同时，对象的指针会被更新为新的地址。
- 角色互换
复制完成后，From 空间中的所有对象——包括原本不可达的死对象——都被视为“无效内存”。然后 From 空间和 To 空间的角色互换：原来的 To 空间成为新的 From 空间，原来的 From 空间被清空，成为新的 To 空间，整个新生代又回到初始状态，等待下一轮对象分配。
这个过程的巧妙之处在于：它不回收单个对象，而是直接抛弃整片内存。复制完成后，From 空间被整体释放，不需要逐个对象调用析构器或清理碎片。同时，复制过程中活对象被紧凑地排列在 To 空间中，天然避免了内存碎片。
可以用如下伪代码来概括一轮 Scavenge：
遍历根集合，标记可达对象
for each 存活对象 in From 空间:
复制到 To 空间的连续地址
更新其引用指针
清空 From 空间
交换 From 和 To 的角色为什么 Scavenge 能这么快？
- 时间与存活对象数量成正比：算法的代价仅取决于标记和复制活对象，死对象不需要任何处理，因为它们所在的 From 空间会被整体放弃。
- 内存连续性：复制后的对象紧凑排列，提升了 CPU 缓存的命中率，也方便后续内存分配（只需从 To 空间空闲区线性划拨）。
- 无碎片：复制天然消除碎片，无需压缩阶段。
在新生代中，绝大多数对象具有“朝生夕死”的特性，因此存活对象通常很少，Scavenge 的实际耗时极短（通常只有几毫秒），这也是它能高频运行（偶尔会一次分配就触发一次 GC）却不明显影响性能的原因。
对象晋升（Promotion）：从新生代到老生代
虽然新生代的对象大多短命，但总有一些对象过了好几轮 GC 依然存活。为了防止反复复制这些长寿对象，V8 会在 Scavenge 过程中检查每个存活对象的“年龄”。一旦满足以下任一条件，该对象就会被晋升到老生代，而不是继续留在新生代：
- 对象已经经历过两次 Minor GC 依然存活。
- 在复制到 To 空间时，To 空间的使用率超过了 25%（该阈值用于防止新生代被少量驻留对象占满，导致频繁 GC）。
晋升到老生代的对象就不再受 Scavenge 管理，转而由老生代的 Mark-Sweep / Mark-Compact 算法负责回收。这保障了新生代始终保持“纯净”的短命对象池，优化复制算法的效率。
对开发者意味着什么？
了解 Scavenge 的工作方式，能够帮助我们在编码时避免一些会影响 GC 效率的模式：
- 避免频繁创建大而短命的对象
在新生代中，默认的半空间只有 16MB，如果分配的对象体积较大（几百 KB 甚至 MB），很容易在一次 GC 中被发现存活，却因为体积过大而立即晋升到老生代，接着可能很快就“死亡”，从而污染老生代并要求代价更高的 Full GC 来清理。可以尽量使用对象池或复用技术来减少不必要的临时大对象。
- 注意循环里的“隐式对象”
在热路径中，如果循环体内不断创建短命的临时对象，Scavenge 复制这些活对象的开销会累积。例如：
for (let i = 0; i < 100000; i++) {
const temp = { value: i }; // 每轮创建新对象
}
虽然完全避免不是必须的，但在性能敏感代码中，尽量复用对象或批量处理是很好的实践。
- 函数作用域与闭包
闭包会让一些本该释放的对象存活更久，从而导致它们在新生代中存活次数增加，最终晋升到老生代。如果闭包持有外部大对象，可能会造成意外的常驻内存占用。了解晋升机制有助于排查“明明没用，却一直不被回收”的对象。
- 利用
--trace_gc观察行为
启动 Node.js 时加入 --trace_gc 标志，可以在标准输出看到每一次垃圾回收的类型和耗时，包括 Minor GC（Scavenge）。通过观察是否频繁触发、是否有很多对象晋升，可以判断是否存在不理想的内存使用模式。
小结
Scavenge 算法是 V8 新生代内存回收的快速引擎：通过复制存活对象并整体丢弃 From 空间的死对象，既保证了回收速度，又避免了碎片化。它与晋升机制配合，使得长生命周期的对象及时迁移至更适合大规模管理的区域，而新生代则始终保持小巧、灵敏。在编写 Node.js 应用时，理解这种“分代回收”的本质，有助于我们设计出对 GC 更友好的代码，减少应用抖动和潜在的内存瓶颈。