javascript中有GC（垃圾回收機(jī)制）。JavaScript是使用垃圾回收機(jī)制的語言，執(zhí)行環(huán)境負(fù)責(zé)在代碼執(zhí)行時(shí)管理內(nèi)存，會(huì)自動(dòng)將垃圾對象（沒有被引用的對象）從內(nèi)存中銷毀。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、javascript1.8.5版、Dell G3電腦。

JavaScript 中的垃圾回收機(jī)制（GC）

垃圾回收相關(guān)概念

① 什么是垃圾

沒有被使用（引用）的對象就是垃圾。

② 什么是垃圾回收

沒有被引用的對象被銷毀，內(nèi)存被釋放，就是垃圾回收。

C、C++ 等編程語言需要手動(dòng)垃圾回收。

Java、JavaScript、PHP、Python 等語言自動(dòng)垃圾回收。

JS中擁有自動(dòng)的垃圾回收機(jī)制，會(huì)自動(dòng)將這些垃圾對象從內(nèi)存中銷毀，我們不需要也不能進(jìn)行垃圾回收的操作。我們需要做的只是要將不再使用的對象設(shè)置為 null 即可。

為什么需要垃圾回收

• 在C / C++中，跟蹤內(nèi)存的使用和管理內(nèi)存對開發(fā)者來說是很大的負(fù)擔(dān)
  • JavaScript是使用垃圾回收機(jī)制的語言，也就是說執(zhí)行環(huán)境負(fù)責(zé)在代碼執(zhí)行時(shí)管理內(nèi)存，幫開發(fā)者卸下了這個(gè)負(fù)擔(dān)
  • 通過自動(dòng)內(nèi)存管理實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的分配和資源的回收
  • 基本思路很簡單，確定哪個(gè)變量不會(huì)再被使用了，把它的內(nèi)存空間釋放
  • 這個(gè)過程是周期性的，意思是這個(gè)垃圾回收程序每隔一段時(shí)間就會(huì)運(yùn)行一次
• 像JS中的對象、字符串、對象的內(nèi)存是不固定的，只有真正用到的時(shí)候才會(huì)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存
  • 這些內(nèi)存需在不使用后進(jìn)行釋放以便再次使用，否則在計(jì)算機(jī)可用內(nèi)存耗盡后造成崩潰
• 瀏覽器發(fā)展史上的垃圾回收法主要有
  • 引用計(jì)數(shù)法
  • 標(biāo)記清除法

引用計(jì)數(shù)法

思路

• 變量只是對值進(jìn)行引用
• 當(dāng)變量引用該值時(shí)，引用次數(shù)+1
• 當(dāng)該變量的引用被覆蓋或者清除時(shí)，引用次數(shù)-1
• 當(dāng)引用次數(shù)為0時(shí)，就可以安全地釋放這塊內(nèi)存。

let arr = [1, 0, 1]   // [1, 0, 1]這塊內(nèi)存被arr引用  引用次數(shù)為1 arr = [0, 1, 0]  // [1, 0, 1]的內(nèi)存引用次數(shù)為0被釋放                    // [0, 1, 0]的內(nèi)存被arr引用   引用次數(shù)為1 const tmp = arr  // [0, 1, 0]的內(nèi)存被tmp引用   引用次數(shù)為2

循環(huán)引用問題

Netscape Navigator 3.0 采用

• 在這個(gè)例子中，ObjectA和ObjectB的屬性分別相互引用
• 造成這個(gè)函數(shù)執(zhí)行后，Object被引用的次數(shù)不會(huì)變成0，影響了正常的GC。
• 如果執(zhí)行多次，將造成嚴(yán)重的內(nèi)存泄漏。
• 而標(biāo)記清除法則不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題。

function Example(){      let ObjectA = new Object();     let ObjectB = new Object();      ObjectA.p = ObjectB;     ObjectB.p = ObjectA;     }  Example();

• 解決方法：在函數(shù)結(jié)束時(shí)將其指向null

ObjectA = null; ObjectB = null;

標(biāo)記清除法

為了解決循環(huán)引用造成的內(nèi)存泄漏問題，Netscape Navigator 4.0 開始采用標(biāo)記清除法

到了 2008 年，IE、Firefox、Opera、Chrome 和 Safari 都在自己的 JavaScript 實(shí)現(xiàn)中采用標(biāo)記清理(或 其變體)，只是在運(yùn)行垃圾回收的頻率上有所差異。

思路

• 在變量進(jìn)入執(zhí)行上下文時(shí)打上“進(jìn)入”標(biāo)記
• 同時(shí)在變量離開執(zhí)行上下文時(shí)也打上“離開”標(biāo)記
  • 從此以后，無法訪問這個(gè)變量
  • 在下一次垃圾回收時(shí)進(jìn)行內(nèi)存的釋放

function Example(n){     const a = 1, b = 2, c = 3;     return n * a * b * c; } // 標(biāo)記Example進(jìn)入執(zhí)行上下文  const n = 1;  // 標(biāo)記n進(jìn)入執(zhí)行上下文 Example(n);   // 標(biāo)記a,b,c進(jìn)入執(zhí)行上下文 console.log(n); // 標(biāo)記a, b, c離開執(zhí)行上下文，等待垃圾回收

const和let聲明提升性能

• const和let不僅有助于改善代碼風(fēng)格，同時(shí)有利于垃圾回收性能的提升
• const和let使JS有了塊級作用域，當(dāng)塊級作用域比函數(shù)作用域更早結(jié)束時(shí)，垃圾回收程序更早介入
• 盡早回收該回收的內(nèi)存，提升了垃圾回收的性能

V8引擎的垃圾回收

V8引擎的垃圾回收采用標(biāo)記清除法與分代回收法

分為新生代和老生代

新生代

新生代垃圾回收采用Scavenge 算法

分配給常用內(nèi)存和新分配的小量內(nèi)存

• 內(nèi)存大小

  • 32位系統(tǒng)16M內(nèi)存
  • 64位系統(tǒng)32M內(nèi)存

• 分區(qū)

  • 新生代內(nèi)存分為以下兩區(qū)，內(nèi)存各占一半
  • From space
  • To space

• 運(yùn)行

  • 實(shí)際運(yùn)行的只有From space
  • To space處于空閑狀態(tài)

• Scavenge算法

  • 當(dāng)From space內(nèi)存使用將要達(dá)到上限時(shí)開始垃圾回收，將From space中的不可達(dá)對象都打上標(biāo)記
  • 將From space的未標(biāo)記對象復(fù)制到To space。
    • 解決了內(nèi)存散落分塊的問題（不連續(xù)的內(nèi)存空間）
    • 相當(dāng)于用空間換時(shí)間。
  • 然后清空From space、將其閑置，也就是轉(zhuǎn)變?yōu)門o space，俗稱反轉(zhuǎn)。

• 新生代 -> 老生代

  • 新生代存放的是新分配的小量內(nèi)存，如果達(dá)到以下條件中的一個(gè)，將被分配至老生代
    • 內(nèi)存大小達(dá)到From space的25%
    • 經(jīng)歷了From space <-> To space的一個(gè)輪回

老生代

老生代采用mark-sweep標(biāo)記清除和mark-compact標(biāo)記整理

通常存放較大的內(nèi)存塊和從新生代分配過來的內(nèi)存塊

• 內(nèi)存大小
  • 32位系統(tǒng)700M左右
  • 64位系統(tǒng)1.4G左右
• 分區(qū)
  • Old Object Space
    • 字面的老生代，存放的是新生代分配過來的內(nèi)存。
  • Large Object Space
    • 存放其他區(qū)域放不下的較大的內(nèi)存，基本都超過1M
  • Map Space
    • 存放存儲(chǔ)對象的映射關(guān)系
  • Code Space
    • 存儲(chǔ)編譯后的代碼
• 回收流程
  • 標(biāo)記分類（三色標(biāo)記）
    • 未被掃描，可回收，下面簡稱1類
    • 掃描中，不可回收，下面簡稱2類
    • 掃描完成，不可回收，下面簡稱3類
  • 遍歷
    • 采用深度優(yōu)先遍歷，遍歷每個(gè)對象。
    • 首先將非根部對象全部標(biāo)記為1類，然后進(jìn)行深度優(yōu)先遍歷。
    • 遍歷過程中將對象壓入棧，這個(gè)過程中對象被標(biāo)記為2類。
    • 遍歷完成對象出棧，這個(gè)對象被標(biāo)記為3類。
    • 整個(gè)過程直至棧空
  • Mark-sweep

    • 標(biāo)記完成之后，將標(biāo)記為1類的對象進(jìn)行內(nèi)存釋放

• Mark-compact

  • 垃圾回收完成之后，內(nèi)存空間是不連續(xù)的。

  • 這樣容易造成無法分配較大的內(nèi)存空間的問題，從而觸發(fā)垃圾回收。

  • 所以，會(huì)有Mark-compact步驟將未被回收的內(nèi)存塊整理為連續(xù)地內(nèi)存空間。

  • 頻繁觸發(fā)垃圾回收會(huì)影響引擎的性能，內(nèi)存空間不足時(shí)也會(huì)優(yōu)先觸發(fā)Mark-compact

垃圾回收優(yōu)化

• 增量標(biāo)記
  • 如果用集中的一段時(shí)間進(jìn)行垃圾回收，新生代倒還好，老生代如果遍歷較大的對象，可能會(huì)造成卡頓。
  • 增量標(biāo)記：使垃圾回收程序和應(yīng)用邏輯程序交替運(yùn)行，思想類似Time Slicing
• 并行回收
  • 在垃圾回收的過程中，開啟若干輔助線程，提高垃圾回收效率。
• 并發(fā)回收
  • 在邏輯程序執(zhí)行的過程中，開啟若干輔助線程進(jìn)行垃圾回收，清理和主線程沒有任何邏輯關(guān)系的內(nèi)存。

內(nèi)存泄露場景

全局變量

// exm1 function Example(){     exm = 'LeBron'    }  // exm2 function Example(){     this.exm = 'LeBron' } Example()

未清除的定時(shí)器

const timer = setInterval(() => {     //... }, 1000)  // clearInterval(timer)

閉包

function debounce(fn, time) {   let timeout = null;    return function () {     if (timeout) {       clearTimeout(timeout);     }      timeout = setTimeout(() => {       fn.apply(this, arguments);     }, time);   }; }  const fn = debounce(handler, 1000); // fn引用了timeout

未清除的DOM元素引用

const element = {     // 此處引用了DOM元素     button:document.getElementById('LeBron'),     select:document.getElementById('select') }  document.body.removeChild(document.getElementById('LeBron'))

如何檢測內(nèi)存泄漏

這個(gè)其實(shí)不難，瀏覽器原帶的開發(fā)者工具Performance就可以

• 步驟
  • F12打開開發(fā)者工具
  • 選擇Performance工具欄
  • 勾選屏幕截圖和Memory
  • 點(diǎn)擊開始錄制
  • 一段時(shí)間之后結(jié)束錄制
• 結(jié)果
  • 堆內(nèi)存會(huì)周期性地分配和釋放
  • 如果堆內(nèi)存的min值在逐漸上升則存在內(nèi)存泄漏

優(yōu)化內(nèi)存使用

1、盡量不在for循環(huán)中定義函數(shù)

// exm const fn = (idx) => {     return idx * 2; }  function Example(){     for(let i=0;i<1000;i++){         //const fn = (idx) => {         //    return idx * 2;         // }         const res = fn(i);     } }

2、盡量不在for循環(huán)中定義對象

function Example() {   const obj = {};   let res = "";   for (let i = 0; i < 1000; i++) {     // const obj = {     //   a: i,     //   b: i * 2,     //   c: i * 3,     // };     obj.a = i;     obj.b = i * 2;     obj.c = i * 3;     res += JSON.stringify(obj);   }   return res }

3、清空數(shù)組

arr = [0, 1, 2] arr.length = 0; // 清空了數(shù)組，數(shù)組類型不變 // arr = []  // 重新申請了一塊空數(shù)組對象內(nèi)存

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