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開發編程」,作者Android開發編程。轉載本文請聯系Android開發編程公眾號。
前言
JS自帶一套內存管理引擎,負責創建對象、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,直到頁面卸載;
- 而局部變量聲明在函數中,它的聲明周期從執行函數開始,直到函數執行結束。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,函數執行結束,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方式:標記清除、引用計數
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,然后他會去掉環境變量和被環境變量引用的變量的標記,此后被加上標記的變量(環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點和他們的子節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;
3、引用計數(IE9以下)
含義是跟蹤記錄所有值被引用的次數;
例如變量a賦值后,這個值的引用次數為1,這個a值又被賦值給另一個變量b,這時引用次數+1;但當b賦另外的值,引用次數-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,當對象循環引用時,引用次數無法標記為0,就會導致無法被回收。其他瀏覽器廢棄使用;
下面的代碼
- var o1 = {
- o2: {
- x: 1
- }
- };
- // 兩個對象被創建。
- // ‘o1’對象引用‘o2’對象作為其屬性。
- // 不可以被垃圾收集
- var o3 = o1; // ‘o3’變量是第二個引用‘o1‘指向的對象的變量.
- o1 = 1; // 現在,在‘o1’中的對象只有一個引用,由‘o3’變量表示
- var o4 = o3.o2; // 對象的‘o2’屬性的引用.
- // 此對象現在有兩個引用:一個作為屬性、另一個作為’o4‘變量
- o3 = '374'; // 原來在“o1”中的對象現在為零,對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’中最初對象的‘o2’屬性對它的引用為零。它可以被垃圾收集。
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
- function foo(arg) {
- bar = "test";
- // window.bar = "test";
- }
js對未聲明變量會在全局最高對象上創建它的引用,(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環境下就是global;如果未聲明的變量緩存大量的數據,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
我們以經常在 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秒執行一次.
- 上面的代碼片段顯示了使用定時器引用節點或無用數據的后果。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A返回一個內聯的函數B,及時A函數執行完函數B也可以訪問函數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內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()內部創建的sendName()函數是不會被回收的,因為它被全局變量test引用,處于隨時被調用的狀態。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的作用域,因此會比其他函數占用更多的內存。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;
- 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
- }
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;
我們在開發中要注意內存泄露問題,不然會出現意想不到的情況;
一起學習加油;