为什么Chrome中调用Math.random()会产生需GC回收的内存分配？

98版本之前的Chrome/Edge（基于V8引擎）确实存在该现象，核心原因是旧版V8对Math.random的返回值优化不足：

• V8的堆内存分配类型中存在HeapNumber类，用于存储无法直接存放在栈/对象属性槽中的浮点数。旧版Math.random的内置实现未被JIT编译器完全内联优化时，返回的随机浮点数会被封装为HeapNumber对象分配到年轻代堆中，单次调用约产生16字节的堆内存占用。
• 测试代码中给obj.value赋值时，旧版V8未对该属性做原始值存储优化，每次赋值都会把新的HeapNumber挂载到对象属性上，旧的HeapNumber变为无引用垃圾等待回收，高频调用时就会出现典型的年轻代GC锯齿波动。
• Firefox的SpiderMonkey引擎默认对小浮点数采用NaN装箱技术，可直接把浮点数存在属性槽中无需堆分配，因此不会产生额外GC压力。

可通过以下方式验证结论：

• 将Chrome/Edge升级到98及以上版本重新测试，该场景下的GC波动会完全消失。V8团队已完成Math.random的内联优化，返回值直接作为原始浮点数存储，不会产生堆分配。
• 对测试代码添加预热逻辑，先循环调用test函数10万次让JIT完成优化编译，再录制性能面板，可观测到GC次数大幅下降。
• 用Chrome命令行参数--trace-gc运行测试，日志会显示回收的均为年轻代临时对象，总回收大小和Math.random的调用次数完全对应。

该问题的优化补丁已于2021年11月合并到V8主干，对应Chrome 98正式版开始生效，优化后Math.random的调用无任何堆内存分配，性能提升约30%。

除采用crypto.getRandomValues预生成随机数数组的方案外，还可根据业务场景选择：

• 升级浏览器版本到Chrome 98/Edge 98及以上，直接解决问题
• 实现随机数缓冲池，一次性生成足够的随机数存放在数组中，用完后再批量生成，降低分配频率

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MountainChris