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前端進階之深入了解JS垃圾回收機制和內存泄漏

本文轉載自微信公眾號「Android開發(fā)編程」，作者Android開發(fā)編程。轉載本文請聯(lián)系Android開發(fā)編程公眾號。

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前言

JS自帶一套內存管理引擎，負責創(chuàng)建對象、銷毀對象，以及垃圾回收。

我們來探討一下垃圾回收機制和內存泄露;

一、垃圾回收機制詳解

1、什么是js的回收機制

  • 垃圾回收機制的原理是找到不再繼續(xù)使用的變量，釋放其內存。垃圾回收器會按照固定的時間間隔(或代碼中預定的收集時間)，周期性地執(zhí)行這一操作;
  • Javascript 會找出不再使用的變量，不再使用意味著這個變量生命周期的結束。Javascript 中存在兩種變量——全局變量和局部變量，全部變量的聲明周期會一直持續(xù)，直到頁面卸載;
  • 而局部變量聲明在函數(shù)中，它的聲明周期從執(zhí)行函數(shù)開始，直到函數(shù)執(zhí)行結束。在這個過程中，局部變量會在堆或棧上被分配相應的空間以存儲它們的值，函數(shù)執(zhí)行結束，這些局部變量也不再被使用，它們所占用的空間也就被釋放;
  • 垃圾回收的兩種實現(xiàn)方式：標記清除、引用計數(shù)

2、標記清除(主流瀏覽器做法)

  • 主要思想是給當前不使用的值加上標記，然后再回收他的內存;
  • 垃圾回收器在運行時會給存儲在內存中的變量加上標記，然后他會去掉環(huán)境變量和被環(huán)境變量引用的變量的標記，此后被加上標記的變量(環(huán)境變量中沒有使用訪問的變量)就是準備刪除的變量;最后垃圾回收器完成清除工作，銷毀那些帶標記的值，并回收他們占用的內存空間;

標記和掃描算法經過：

  • 根節(jié)點：一般來說，根是代碼中引用的全局變量;
  • 然后算法檢查所有根節(jié)點和他們的子節(jié)點并且把他們標記為活躍的(意思是他們不是垃圾)。任何根節(jié)點不能訪問的變量將被標記為垃圾;
  • 最后，垃圾收集器釋放所有未被標記為活躍的內存塊，并將這些內存返回給操作系統(tǒng);

3、引用計數(shù)(IE9以下)

含義是跟蹤記錄所有值被引用的次數(shù);

例如變量a賦值后，這個值的引用次數(shù)為1，這個a值又被賦值給另一個變量b，這時引用次數(shù)+1;但當b賦另外的值，引用次數(shù)-1;當值的引用書為0，說明沒有辦法再訪問這個值，這時就可以將內存回收了。

IE9以下還在使用引用計數(shù)，當對象循環(huán)引用時，引用次數(shù)無法標記為0，就會導致無法被回收。其他瀏覽器廢棄使用;

下面的代碼

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. var o1 = { 
    2.   
  
  
  
  2.   o2: { 
    3.   
  
  
  
  3.     x: 1 
    4.   
  
  
  
  4.   } 
    5.   
  
  
  
  5. }; 
    6.   
  
  
  
  6. // 兩個對象被創(chuàng)建。 
    7.   
  
  
  
  7. // ‘o1’對象引用‘o2’對象作為其屬性。 
    8.   
  
  
  
  8. // 不可以被垃圾收集 
    9.   
  
  
  
  9. var o3 = o1; // ‘o3’變量是第二個引用‘o1‘指向的對象的變量.  
    10.   
  
  
  
  10. o1 = 1;      // 現(xiàn)在，在‘o1’中的對象只有一個引用，由‘o3’變量表示 
    11.   
  
  
  
  11. var o4 = o3.o2; // 對象的‘o2’屬性的引用. 
    12.   
  
  
  
  12.                 // 此對象現(xiàn)在有兩個引用：一個作為屬性、另一個作為’o4‘變量 
    13.   
  
  
  
  13. o3 = '374'; // 原來在“o1”中的對象現(xiàn)在為零，對它的引用可以垃圾收集。 
    14.   
  
  
  
  14.             // 但是，它的‘o2’屬性存在，由‘o4’變量引用，因此不能被釋放。 
    15.   
  
  
  
  15. o4 = null; // ‘o1’中最初對象的‘o2’屬性對它的引用為零。它可以被垃圾收集。 
    16.

二、Js常見的內存泄漏

內存泄漏是應用程序過去使用，但不再需要的尚未返回到操作系統(tǒng)或可用內存池的內存片段。由于沒有被釋放而導致的，它將可能引起程序的卡頓和崩潰;

1、意外的全局變量

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. function foo(arg) { 
    2.   
  
  
  
  2.     bar = "test"; 
    3.   
  
  
  
  3.     // window.bar = "test"; 
    4.   
  
  
  
  4. } 
    5.

js對未聲明變量會在全局最高對象上創(chuàng)建它的引用，(是以屬性存在的，而不是變量)，如果在游覽器上就是window對象，如果在node環(huán)境下就是global;如果未聲明的變量緩存大量的數(shù)據(jù)，它可能只有在頁面被刷新或者被關閉的時候才會釋放內存，這樣就造成了內存意外泄漏;

2、被忘記的定時器或者回調函數(shù)

我們以經常在 JavaScript 中使用的 setInterval 為例;

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. var serverData = loadData(); 
    2.   
  
  
  
  2. setInterval(function() { 
    3.   
  
  
  
  3.     var renderer = document.getElementById('renderer'); 
    4.   
  
  
  
  4.     if(renderer) { 
    5.   
  
  
  
  5.         renderer.innerHTML = JSON.stringify(serverData); 
    6.   
  
  
  
  6.     } 
    7.   
  
  
  
  7. }, 5000); //每5秒執(zhí)行一次. 
    8.
  • 上面的代碼片段顯示了使用定時器引用節(jié)點或無用數(shù)據(jù)的后果。它既不會被收集，也不會被釋放。無法被垃圾收集器收集，頻繁的被調用，占用內存;
  • 而正確的使用方法是，確保一旦依賴于它們的事件已經處理完成，就通過明確的調用來刪除它們;

3、閉包

  • 閉包是一個函數(shù)A返回一個內聯(lián)的函數(shù)B,及時A函數(shù)執(zhí)行完函數(shù)B也可以訪問函數(shù)A里面的變量，這就是一個簡單的閉包;
  • 本質上閉包是將函數(shù)內部和外部連接起來的一座橋梁;
 
 
 
 
      
  
  
  
  1. function my(name) { 
    2.   
  
  
  
  2.     function sendName() { 
    3.   
  
  
  
  3.         console.log(name) 
    4.   
  
  
  
  4.     } 
    5.   
  
  
  
  5.     return sendName 
    6.   
  
  
  
  6. } 
    7.   
  
  
  
  7. var test=my("test") 
    8.   
  
  
  
  8. test()  //test 
    9.

在my()內部創(chuàng)建的sendName()函數(shù)是不會被回收的，因為它被全局變量test引用，處于隨時被調用的狀態(tài)。如果向釋放內存可以設置test=null;由于閉包會攜帶包含它的函數(shù)的作用域，因此會比其他函數(shù)占用更多的內存。過度使用閉包可能會導致內存占用過多

4、DOM泄漏

  • 瀏覽器中DOM和js采用的是不一樣的引擎，DOM采用的是渲染引擎，而js采用的是v8引擎，所以在用js操作DOM時會比較耗費性能，因為他們需要橋來鏈接他們。為了減少DOM的操作，我們一般將常用的DOM;
  • 我們會采用變量引用的方式會將其緩存在當前環(huán)境。如果在進行一些刪除、更新操作之后，可能會忘記釋放已經緩存的DOM;
 
 
 
 
      
  
  
  
  1. var elements = { 
    2.   
  
  
  
  2.     button: document.getElementById('button'), 
    3.   
  
  
  
  3.     image: document.getElementById('image') 
    4.   
  
  
  
  4. }; 
    5.   
  
  
  
  5. function doStuff() { 
    6.   
  
  
  
  6.     elements.image.src = 'http://test.png'; 
    7.   
  
  
  
  7. } 
    8.   
  
  
  
  8. function removeImage() { 
    9.   
  
  
  
  9.     // image 元素是body的直接子元素。 
    10.   
  
  
  
  10.     document.body.removeChild(document.getElementById('image')); 
    11.   
  
  
  
  11.     // 我們仍然可以在全局元素對象中引用button。換句話說，button元素仍在內存中，無法由GC收集 
    12.   
  
  
  
  12. } 
    13.

總結

GC機制是自動完成的，但我們可以強制啟動它，或是關閉它;

我們在開發(fā)中要注意內存泄露問題，不然會出現(xiàn)意想不到的情況;

一起學習加油;


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