前端进阶之深入了解JS垃圾回收机制和内存泄漏

时间：2022-03-25 11:48:15

前端进阶之深入了解JS垃圾回收机制和内存泄漏

前言

JS自带一套内存管理引擎，负责创建对象、销毁对象，以及垃圾回收。

我们来探讨一下垃圾回收机制和内存泄露;

一、垃圾回收机制详解

1、什么是js的回收机制

  • 垃圾回收机制的原理是找到不再继续使用的变量，释放其内存。垃圾回收器会按照固定的时间间隔(或代码中预定的收集时间)，周期性地执行这一操作;
  • Javascript 会找出不再使用的变量，不再使用意味着这个变量生命周期的结束。Javascript 中存在两种变量——全局变量和局部变量，全部变量的声明周期会一直持续，直到页面卸载;
  • 而局部变量声明在函数中，它的声明周期从执行函数开始，直到函数执行结束。在这个过程中，局部变量会在堆或栈上被分配相应的空间以存储它们的值，函数执行结束，这些局部变量也不再被使用，它们所占用的空间也就被释放;
  • 垃圾回收的两种实现方式：标记清除、引用计数

2、标记清除(主流浏览器做法)

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  • 主要思想是给当前不使用的值加上标记，然后再回收他的内存;
  • 垃圾回收器在运行时会给存储在内存中的变量加上标记，然后他会去掉环境变量和被环境变量引用的变量的标记，此后被加上标记的变量(环境变量中没有使用访问的变量)就是准备删除的变量;最后垃圾回收器完成清除工作，销毁那些带标记的值，并回收他们占用的内存空间;

标记和扫描算法经过：

  • 根节点：一般来说，根是代码中引用的全局变量;
  • 然后算法检查所有根节点和他们的子节点并且把他们标记为活跃的(意思是他们不是垃圾)。任何根节点不能访问的变量将被标记为垃圾;
  • 最后，垃圾收集器释放所有未被标记为活跃的内存块，并将这些内存返回给操作系统;

3、引用计数(IE9以下)

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含义是跟踪记录所有值被引用的次数;

例如变量a赋值后，这个值的引用次数为1，这个a值又被赋值给另一个变量b，这时引用次数+1;但当b赋另外的值，引用次数-1;当值的引用书为0，说明没有办法再访问这个值，这时就可以将内存回收了。

IE9以下还在使用引用计数，当对象循环引用时，引用次数无法标记为0，就会导致无法被回收。其他浏览器废弃使用;

下面的代码

  1. var o1 = { 
  2.   o2: { 
  3.     x: 1 
  4.   } 
  5. }; 
  6. // 两个对象被创建。 
  7. // ‘o1’对象引用‘o2’对象作为其属性。 
  8. // 不可以被垃圾收集 
  9. var o3 = o1; // ‘o3’变量是第二个引用‘o1‘指向的对象的变量.  
  10. o1 = 1;      // 现在，在‘o1’中的对象只有一个引用，由‘o3’变量表示 
  11. var o4 = o3.o2; // 对象的‘o2’属性的引用. 
  12.                 // 此对象现在有两个引用：一个作为属性、另一个作为’o4‘变量 
  13. o3 = '374'; // 原来在“o1”中的对象现在为零，对它的引用可以垃圾收集。 
  14.             // 但是，它的‘o2’属性存在，由‘o4’变量引用，因此不能被释放。 
  15. o4 = null; // ‘o1’中最初对象的‘o2’属性对它的引用为零。它可以被垃圾收集。 

二、Js常见的内存泄漏

内存泄漏是应用程序过去使用，但不再需要的尚未返回到操作系统或可用内存池的内存片段。由于没有被释放而导致的，它将可能引起程序的卡顿和崩溃;

1、意外的全局变量

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

js对未声明变量会在全局最高对象上创建它的引用，(是以属性存在的，而不是变量)，如果在游览器上就是window对象，如果在node环境下就是global;如果未声明的变量缓存大量的数据，它可能只有在页面被刷新或者被关闭的时候才会释放内存，这样就造成了内存意外泄漏;

2、被忘记的定时器或者回调函数

我们以经常在 JavaScript 中使用的 setInterval 为例;

  1. var serverData = loadData(); 
  2. setInterval(function() { 
  3.     var renderer = document.getElementById('renderer'); 
  4.     if(renderer) { 
  5.         renderer.innerHTML = JSON.stringify(serverData); 
  6.     } 
  7. }, 5000); //每5秒执行一次. 
  • 上面的代码片段显示了使用定时器引用节点或无用数据的后果。它既不会被收集，也不会被释放。无法被垃圾收集器收集，频繁的被调用，占用内存;
  • 而正确的使用方法是，确保一旦依赖于它们的事件已经处理完成，就通过明确的调用来删除它们;

3、闭包

  • 闭包是一个函数A返回一个内联的函数B,及时A函数执行完函数B也可以访问函数A里面的变量，这就是一个简单的闭包;
  • 本质上闭包是将函数内部和外部连接起来的一座桥梁;
  1. function my(name) { 
  2.     function sendName() { 
  3.         console.log(name) 
  4.     } 
  5.     return sendName 
  6. } 
  7. var test=my("test") 
  8. test()  //test 

在my()内部创建的sendName()函数是不会被回收的，因为它被全局变量test引用，处于随时被调用的状态。如果向释放内存可以设置test=null;由于闭包会携带包含它的函数的作用域，因此会比其他函数占用更多的内存。过度使用闭包可能会导致内存占用过多

4、DOM泄漏

  • 浏览器中DOM和js采用的是不一样的引擎，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时会比较耗费性能，因为他们需要桥来链接他们。为了减少DOM的操作，我们一般将常用的DOM;
  • 我们会采用变量引用的方式会将其缓存在当前环境。如果在进行一些删除、更新操作之后，可能会忘记释放已经缓存的DOM;
  1. var elements = { 
  2.     button: document.getElementById('button'), 
  3.     image: document.getElementById('image') 
  4. }; 
  5. function doStuff() { 
  6.     elements.image.src = 'http://test.png'; 
  7. } 
  8. function removeImage() { 
  9.     // image 元素是body的直接子元素。 
  10.     document.body.removeChild(document.getElementById('image')); 
  11.     // 我们仍然可以在全局元素对象中引用button。换句话说，button元素仍在内存中，无法由GC收集 
  12. } 

总结

GC机制是自动完成的，但我们可以强制启动它，或是关闭它;

我们在开发中要注意内存泄露问题，不然会出现意想不到的情况;

一起学习加油;

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/Rk76FnCzUAgygs5gWVm4BA

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