Recolección de Basura

La recolección de basura (Garbage Collection) es un proceso automático en JavaScript que libera la memoria ocupada por objetos que ya no son accesibles. Comprender cómo funciona y cómo monitorizarla es esencial para optimizar el rendimiento de memoria en aplicaciones web.

¿Qué es la recolección de basura?

La recolección de basura es un mecanismo utilizado por JavaScript para administrar automáticamente la memoria:

• Identifica objetos que ya no son referenciados (alcanzables) en el código
• Libera la memoria ocupada por estos objetos
• Ejecuta este proceso periódicamente sin intervención explícita del desarrollador

A diferencia de lenguajes como C++, JavaScript no requiere liberación manual de memoria, pero entender este proceso ayuda a evitar problemas como fugas de memoria.

Visualización de la recolección de basura en DevTools

Chrome DevTools ofrece varias formas de observar y analizar la recolección de basura:

1. Panel Memory > Timeline:

   • Muestra los eventos de recolección de basura como caídas en la gráfica de uso de memoria
   • Identifica visualmente cuándo ocurre la recolección y cuánta memoria se libera

2. Forzar recolección de basura:

   • En el panel Memory, haz clic en el icono de papelera 🗑️
   • Esto fuerza una recolección de basura para análisis inmediato

3. Marcar generaciones de objetos:

   • Toma una instantánea antes y después de forzar la recolección
   • Compara para identificar objetos persistentes

Tipos de recolección de basura en V8

El motor V8 de Chrome utiliza diferentes estrategias de recolección:

• Recolección menor (Scavenge):

  • Rápida, frecuente
  • Procesa objetos jóvenes en el "espacio nuevo"
  • Visible como pequeñas caídas en el gráfico de memoria

• Recolección mayor (Mark-and-Sweep):

  • Más lenta, menos frecuente
  • Procesa todo el heap de memoria
  • Visible como grandes caídas en el gráfico de memoria
  • Puede causar pausas perceptibles en la aplicación

Monitoreo efectivo de la recolección de basura

Para analizar eficazmente la recolección de basura:

1. Habilita la grabación de memoria en la pestaña Performance
2. Realiza acciones específicas en tu aplicación
3. Observa cuándo ocurren las recolecciones y cuánta memoria se libera
4. Busca patrones de "dientes de sierra" que indican ciclos saludables de asignación y liberación
5. Identifica objetos que persisten después de múltiples recolecciones

Patrones y señales de alerta

Al analizar la recolección de basura, presta atención a:

• Patrón normal: Incrementos graduales seguidos por caídas abruptas cuando ocurre la recolección
• Señales de problemas:
  • Línea de memoria constantemente creciente sin caídas significativas
  • Recolecciones muy frecuentes que indican presión de memoria
  • Liberaciones de memoria menores de lo esperado después de operaciones

Optimización para la recolección de basura

Para mejorar la eficiencia de la recolección de basura:

• Reutiliza objetos en lugar de crear nuevos cuando sea posible
• Utiliza patrones de agrupación (object pooling) para objetos de uso frecuente
• Libera referencias explícitamente cuando un objeto ya no es necesario
• Evita crear excesivos objetos temporales en bucles críticos
• Considera utilizar estructuras de datos como TypedArray para datos numéricos grandes

Relación con el rendimiento de la aplicación

La recolección de basura puede afectar el rendimiento de tu aplicación:

• Las pausas de recolección pueden causar detenimientos (jank) en animaciones
• Las recolecciones frecuentes indican presión de memoria y pueden degradar el rendimiento
• El análisis de recolección ayuda a identificar cuándo optimizar patrones de asignación

En la siguiente sección, exploraremos cómo detectar fugas de memoria, un problema común relacionado con objetos que nunca llegan a ser recolectados.