JS-垃圾机制

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JS-垃圾机制

游戏|数码彩彩2024-03-05 7:36:00464A⁺A^-

简介

JAVAScript 具有自动垃圾收集机制，执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。在编写JS的过程中，开发者不用关心内存的问题，所需内存的分配以及无用内存的回收完全实现了自动管理。这种垃圾收集机制的原理其实很简单:找出那些不再继续使用的变量，然后释放其占用的内存。为此，垃圾收集器会按照固定的时间间隔(或代码执行中预定的收集时间)，周期性地执行这一操作。

内存的生命周期

内存分配：局部变量只在函数执行的过程中存在。而在这个过程中，会为局部变量在栈（或堆）内存上分配相应的空间，以便存储它们的值。

内存使用：然后在函数中使用这些变量，直至函数执行结束。

内存回收：此时，局部变量就没有存在的必要了，因此可以释放它们的内存以供将来使用

标记清除

JS 中最常用的垃圾收集方式是标记清除(mark-and-sweep) ，当变量进入环境(例如，在函数中声明一个变量)时，就将这个变量标记为“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，就可能会用到它们。而当变量离开环境时，则将其标记为“离开环境”。

由于被清理完的内存是不连续的，所以导致了后续存量大的对象可能无法正常存入内存当中，一般的处理方式都是在垃圾回收后进行整理操作，这种方法也叫 标记整理，整理的过程就是将不连续的内存向一端复制，使不连续的内存连续起来。目前主流浏览器的 JS 实现使用的都是 标记清除 式的垃圾收集策略（或类似的策略），只不过垃圾收集的时间间隔互有不同

举个
funtion example(){
 // 此时被标记，进入环境
 let a = 10
};
example(); 
// 函数执行完毕，此时a被标离开环境，被回收。
// 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它们所占用的内存空间

引用计数

引用计数的含义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值赋给该变量时，则这个值的引用次数就是 1。如果同一个值又被赋给另一个变量，则该值的引用次数加 1。相反，如果包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值，则这个值的引用次数减 1。当这个值的引用次数变成 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，当垃圾收集器下次再运行时，它就会释放那些引用次数为零的值所占用的内存

引用计数图例

举个
function example(){
 let a = 1; // a 初始化 count = 0
 let b = a; // b引用a，count = 1
 let b = 1； // b接触对a的引用，count = 0。当count重新为0时，内存回收a
}

手动管理内存

执行中的代码只保存必要的数据。一旦数据不再有用，最好通过将其值设置为 null 来释放其引用——这个做法叫做解除引用(dereferencing)。这一做法适用于大多数全局变量和全局对象的属性。局部变量会在它们离开执行环境时自动被解除引用

举个
function example(name){
 let localPerson = new Object();
 localPerson.name = name;
}
var globalPerson = example("Nicholas"); // 手工解除 globalPerson 的引用
globalPerson = null; 
// 解除globalPerson引用，让值脱离执行环境，垃圾收集器下次运行时便会将其回收

几种常见内存泄露及解决方案

全局变量

原因：一个未声明的变量的引用在全局对象中创建了一个新变量。在浏览器的环境中，全局对象是window
解决办法：添加'use strict'

循环引用

原因：在js的内存管理环境中，对象 A 如果有访问对象 B 的权限，叫做对象 A 引用对象 B。引用计数的策略是将“对象是否不再需要”简化成“对象有没有其他对象引用到它”，如果没有对象引用这个对象，那么这个对象将会被回收 。

举个
function example() {
 let obj1 = {}; 
 let obj2 = {}; 
 obj1.a = obj2; // obj1 引用 obj2 
 obj2.a = obj1; // obj2 引用 obj1 
}
当函数 example 执行结束后，返回值为 undefined，所以整个函数以及内部的变量都应该被回收，但根据引用计数方法，obj1 和 obj2 的引用次数都不为 0，所以他们不会进入回收队列
解决方案：不使用时设为null

闭包

闭包会造成对象引用的生命周期脱离当前函数的上下文，如果闭包如果使用不当，可以导致环形引用（circular reference），类似于死锁，只能避免，无法发生之后解决，即使有垃圾回收也还是会内存泄露。

延时器/定时器

原因：使用setInterval/setTimeout ，使用完之后通常忘记清理
解决办法：clearInterval/clearTimeout

内存优化方案

分代回收（Generation GC）

这个和 Java 回收策略思想是一致的。目的是通过区分「临时」与「持久」对象；多回收「临时对象区」（young generation），少回收「持久对象区」（tenured generation），减少每次需遍历的对象，从而减少每次GC的耗时。Chrome 浏览器所使用的 V8 引擎就是采用的分代回收策略。