前端進(jìn)階之深入了解JS垃圾回收機(jī)制和內(nèi)存泄漏
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前言
JS自帶一套內(nèi)存管理引擎,負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)象、銷毀對(duì)象,以及垃圾回收。
我們來探討一下垃圾回收機(jī)制和內(nèi)存泄露;
一、垃圾回收機(jī)制詳解
1、什么是js的回收機(jī)制
- 垃圾回收機(jī)制的原理是找到不再繼續(xù)使用的變量,釋放其內(nèi)存。垃圾回收器會(huì)按照固定的時(shí)間間隔(或代碼中預(yù)定的收集時(shí)間),周期性地執(zhí)行這一操作;
- Javascript 會(huì)找出不再使用的變量,不再使用意味著這個(gè)變量生命周期的結(jié)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(huì)一直持續(xù),直到頁(yè)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(jié)束。在這個(gè)過程中,局部變量會(huì)在堆或棧上被分配相應(yīng)的空間以存儲(chǔ)它們的值,函數(shù)執(zhí)行結(jié)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(shí)現(xiàn)方式:標(biāo)記清除、引用計(jì)數(shù)
2、標(biāo)記清除(主流瀏覽器做法)
- 主要思想是給當(dāng)前不使用的值加上標(biāo)記,然后再回收他的內(nèi)存;
- 垃圾回收器在運(yùn)行時(shí)會(huì)給存儲(chǔ)在內(nèi)存中的變量加上標(biāo)記,然后他會(huì)去掉環(huán)境變量和被環(huán)境變量引用的變量的標(biāo)記,此后被加上標(biāo)記的變量(環(huán)境變量中沒有使用訪問的變量)就是準(zhǔn)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(biāo)記的值,并回收他們占用的內(nèi)存空間;
標(biāo)記和掃描算法經(jīng)過:
- 根節(jié)點(diǎn):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(diǎn)和他們的子節(jié)點(diǎn)并且把他們標(biāo)記為活躍的(意思是他們不是垃圾)。任何根節(jié)點(diǎn)不能訪問的變量將被標(biāo)記為垃圾;
- 最后,垃圾收集器釋放所有未被標(biāo)記為活躍的內(nèi)存塊,并將這些內(nèi)存返回給操作系統(tǒng);
3、引用計(jì)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(gè)值的引用次數(shù)為1,這個(gè)a值又被賦值給另一個(gè)變量b,這時(shí)引用次數(shù)+1;但當(dāng)b賦另外的值,引用次數(shù)-1;當(dāng)值的引用書為0,說明沒有辦法再訪問這個(gè)值,這時(shí)就可以將內(nèi)存回收了。
IE9以下還在使用引用計(jì)數(shù),當(dāng)對(duì)象循環(huán)引用時(shí),引用次數(shù)無法標(biāo)記為0,就會(huì)導(dǎo)致無法被回收。其他瀏覽器廢棄使用;
下面的代碼
- var o1 = {
- o2: {
- x: 1
- }
- };
- // 兩個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建。
- // ‘o1’對(duì)象引用‘o2’對(duì)象作為其屬性。
- // 不可以被垃圾收集
- var o3 = o1; // ‘o3’變量是第二個(gè)引用‘o1‘指向的對(duì)象的變量.
- o1 = 1; // 現(xiàn)在,在‘o1’中的對(duì)象只有一個(gè)引用,由‘o3’變量表示
- var o4 = o3.o2; // 對(duì)象的‘o2’屬性的引用.
- // 此對(duì)象現(xiàn)在有兩個(gè)引用:一個(gè)作為屬性、另一個(gè)作為’o4‘變量
- o3 = '374'; // 原來在“o1”中的對(duì)象現(xiàn)在為零,對(duì)它的引用可以垃圾收集。
- // 但是,它的‘o2’屬性存在,由‘o4’變量引用,因此不能被釋放。
- o4 = null; // ‘o1’中最初對(duì)象的‘o2’屬性對(duì)它的引用為零。它可以被垃圾收集。
二、Js常見的內(nèi)存泄漏
內(nèi)存泄漏是應(yīng)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(nèi)存池的內(nèi)存片段。由于沒有被釋放而導(dǎo)致的,它將可能引起程序的卡頓和崩潰;
1、意外的全局變量
- function foo(arg) {
- bar = "test";
- // window.bar = "test";
- }
js對(duì)未聲明變量會(huì)在全局最高對(duì)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(duì)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(yè)面被刷新或者被關(guān)閉的時(shí)候才會(huì)釋放內(nèi)存,這樣就造成了內(nèi)存意外泄漏;
2、被忘記的定時(shí)器或者回調(diào)函數(shù)
我們以經(jīng)常在 JavaScript 中使用的 setInterval 為例;
- var serverData = loadData();
- setInterval(function() {
- var renderer = document.getElementById('renderer');
- if(renderer) {
- renderer.innerHTML = JSON.stringify(serverData);
- }
- }, 5000); //每5秒執(zhí)行一次.
- 上面的代碼片段顯示了使用定時(shí)器引用節(jié)點(diǎn)或無用數(shù)據(jù)的后果。它既不會(huì)被收集,也不會(huì)被釋放。無法被垃圾收集器收集,頻繁的被調(diào)用,占用內(nèi)存;
- 而正確的使用方法是,確保一旦依賴于它們的事件已經(jīng)處理完成,就通過明確的調(diào)用來刪除它們;
3、閉包
- 閉包是一個(gè)函數(shù)A返回一個(gè)內(nèi)聯(lián)的函數(shù)B,及時(shí)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(gè)簡(jiǎn)單的閉包;
- 本質(zhì)上閉包是將函數(shù)內(nèi)部和外部連接起來的一座橋梁;
- function my(name) {
- function sendName() {
- console.log(name)
- }
- return sendName
- }
- var test=my("test")
- test() //test
在my()內(nèi)部創(chuàng)建的sendName()函數(shù)是不會(huì)被回收的,因?yàn)樗蝗肿兞縯est引用,處于隨時(shí)被調(diào)用的狀態(tài)。如果向釋放內(nèi)存可以設(shè)置test=null;由于閉包會(huì)攜帶包含它的函數(shù)的作用域,因此會(huì)比其他函數(shù)占用更多的內(nèi)存。過度使用閉包可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)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(shí)會(huì)比較耗費(fèi)性能,因?yàn)樗麄冃枰獦騺礞溄铀麄?。為了減少DOM的操作,我們一般將常用的DOM;
- 我們會(huì)采用變量引用的方式會(huì)將其緩存在當(dāng)前環(huán)境。如果在進(jìn)行一些刪除、更新操作之后,可能會(huì)忘記釋放已經(jīng)緩存的DOM;
- var elements = {
- button: document.getElementById('button'),
- image: document.getElementById('image')
- };
- function doStuff() {
- elements.image.src = 'http://test.png';
- }
- function removeImage() {
- // image 元素是body的直接子元素。
- document.body.removeChild(document.getElementById('image'));
- // 我們?nèi)匀豢梢栽谌衷貙?duì)象中引用button。換句話說,button元素仍在內(nèi)存中,無法由GC收集
- }
總結(jié)
GC機(jī)制是自動(dòng)完成的,但我們可以強(qiáng)制啟動(dòng)它,或是關(guān)閉它;
我們?cè)陂_發(fā)中要注意內(nèi)存泄露問題,不然會(huì)出現(xiàn)意想不到的情況;
一起學(xué)習(xí)加油;