javascript中的垃圾收集及内存泄漏

来源:互联网 发布:手机编程序软件 编辑:程序博客网 时间:2024/04/19 14:06

一、什么是内存泄漏?

程序的运行需要内存。只要程序提出要求,操作系统或者运行时(runtime)就必须供给内存。
对于持续运行的服务进程(daemon),必须及时释放不再用到的内存。否则,内存占用越来越高,轻则影响系统性能,重则导致进程崩溃。

不再用到的内存,没有及时释放,就叫做内存泄漏(memory leak)。

有些语言(比如 C 语言)必须手动释放内存,程序员负责内存管理。

char * buffer;buffer = (char*) malloc(42);// Do something with bufferfree(buffer);

上面是 C 语言代码,malloc方法用来申请内存,使用完毕之后,必须自己用free方法释放内存。

这很麻烦,所以大多数语言提供自动内存管理,减轻程序员的负担,这被称为”垃圾回收机制”(garbage collector)。

二、垃圾回收机制

垃圾回收机制怎么知道,哪些内存不再需要呢?

方法一:标记清除:这是javascript中最常用的垃圾回收方式。当变量进入执行环境是,就标记这个变量为“进入环境”。从逻辑上讲,永远不能释放进入环境的变量所占用的内存,因为只要执行流进入相应的环境,就可能会用到他们。当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”。
  垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记。然后,它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的标记。而在此之后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量,原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后。垃圾收集器完成内存清除工作,销毁那些带标记的值,并回收他们所占用的内存空间。
  
方法二:“引用计数“(reference counting):这是不太常见的垃圾收集策略。引用计数的含义就是跟踪记录每个值被引用的次数。当声明了一个变量并将一个引用类型的值赋给该变量时,该值的引用次数就是1。如果同一个值又被赋给了另一个变量,则该值的引用次数+1。相反,如果包含对该值引用的变量有取得了另外一个值,则该值的引用次数-1。当这个值的引用次数变为0时,则说明没有办法再访问这个值了,因而就可以将其占用的内存空间回收回来。这样,当垃圾收集器下次运行时,它就会释放那些引用次数为0的值所占用的内存。

这里写图片描述

上图中,左下角的两个值,没有任何引用,所以可以释放。

如果一个值不再需要了,引用数却不为0,垃圾回收机制无法释放这块内存,从而导致内存泄漏。

const arr = [1, 2, 3, 4];console.log('hello world');

上面代码中,数组[1, 2, 3, 4]是一个值,会占用内存。变量arr是仅有的对这个值的引用,因此引用次数为1。尽管后面的代码没有用到arr,它还是会持续占用内存。

如果增加一行代码,解除arr对[1, 2, 3, 4]引用,这块内存就可以被垃圾回收机制释放了。

let arr = [1, 2, 3, 4];console.log('hello world');arr = null;

上面代码中,arr重置为null,就解除了对[1, 2, 3, 4]的引用,引用次数变成了0,内存就可以释放出来了。

再看一个例子:

function assignHandler(){        var element=document.getElementById("someElement");        element.onclick=function(){            alert(element.id);        }    }

我们知道IE有一些部分并不是原生的javascripr对象。例如:其BOM和DOM中的对象就是使用C++以COM(Component Object Model,组件对象模型)对象的形式实现的。因此,即使IE的javascript对象时使用标记清除策略来实现的,但javascript访问的COM对象仍然是基于引用计数策略的。换句话说,在IE中,一旦涉及COM对象,就会存在引用循环问题。

同时,由于IE9之前的版本对JScript对象和COM对象使用不同的垃圾收集例程,闭包在这些版本中也会导致一些特殊的问题。具体来说,如果闭包的作用域链中保存着HTML元素,那么意味着该元素将无法被销毁。如上面例子。
上面代创建了一个名为element元素事件处理程序的闭包,而这个闭包又创建了一个玄幻引用。由于匿名函数保存着一个队assignHandler()的活动对象的引用,因此就会导致无法减少element的引用量。只要匿名函数存在,element的引用次数至少为1,那么它所占用的内存就无法被回收。不过这个问题可以通过稍微更改下代码来解决。

 function assignHandler(){        var element=document.getElementById("someElement");        var id=element.id;        element.onclick=function(){            alert(id);        };        element=null;    }

在上述代码中,通过element.id的一个副本保存在一个变量中,并且在闭包中引用该变量消除了循环引用。但仅仅这样还不能解决内存泄露的问题,必须要记住:闭包会引用包含函数的整个活动对象,而其中包含element。因此即使闭包不直接引用element,包含函数的活动对象中也仍然保存着一个引用。因此,有必要把element变量设置为null。这样就可以解除对DOM对象的引用,顺利减少其引用数,确保正常回收其占用的内存。

因此,并不是说有了垃圾回收机制,程序员就轻松了。你还是需要关注内存占用:那些很占空间的值,一旦不再用到,你必须检查是否还存在对它们的引用。如果是的话,就必须手动解除引用

参考链接:阮一峰:JavaScript 内存泄漏教程

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