JavaScript垃圾回收机制
1、what?
垃圾回收:js代码想要运行,需要操作系统或者运行时提供内存空间,来存储变量及它的值。在某些变量(例如局部变量)在不参与运行时,就需要系统回收被占用的内存空间,称为垃圾回收
内存泄漏:某些情况下,不再用到的变量所占内存没有及时释放,导致程序运行中,内存越占越大,极端情况下可导致系统崩溃、服务器宕机。
在c与c++等语言中,开发人员可以直接控制内存的申请和回收。但是在java、c#、javascript语言中,变量的内存空间的申请和释放都由程序自己处理,开发人员不需要关心。也就是说javascript具有自动垃圾回收机制(gc:garbage collecation)。
javascript垃圾回收的机制很简单:找出不再使用的变量,然后释放掉其占用的内存
2、why?
由于字符串、对象和数组没有固定大小,所有当他们的大小已知时,才能对他们进行动态的存储分配。javascript程序每次创建字符串、数组或对象时,解释器都必须分配内存来存储那个实体。只要像这样动态地分配了内存,最终都要释放这些内存以便他们能够被再用,否则,javascript的解释器将会消耗完系统中所有可用的内存,造成系统崩溃。
---------《javascript权威指南(第四版)》
3、when?
垃圾回收器周期性运行,如果分配的内存非常多,那么回收工作也会很艰巨,确定垃圾回收时间间隔就变成了一个值得思考的问题。
ie6的垃圾回收是根据内存分配量运行的,当环境中存在256个变量、4096个对象、64k的字符串任意一种情况的时候就会触发垃圾回收器工作,看起来很科学,不用按一段时间就调用一次,有时候会没必要,这样按需调用不是很好吗?但是如果环境中就是有这么多变量等一直存在,现在脚本如此复杂,很正常,那么结果就是垃圾回收器一直在工作,这样浏览器就没法儿玩儿了。
微软在ie7中做了调整,触发条件不再是固定的,而是动态修改的,初始值和ie6相同,如果垃圾回收器回收的内存分配量低于程序占用内存的15%,说明大部分内存不可被回收,设的垃圾回收触发条件过于敏感,这时候把临界条件翻倍,如果回收的内存高于85%,说明大部分内存早就该清理了,这时候把触发条件置回。这样就使垃圾回收工作职能了很多。
同c# 、java一样我们可以手工调用垃圾回收程序,但是由于其消耗大量资源,而且我们手工调用的不会比浏览器判断的准确,所以不推荐手工调用垃圾回收。
4、how?
现在各大浏览器通常用采用的垃圾回收有两种方法:标记清除、引用计数。
1、引用计数
另一种不太常见的垃圾回收策略是引用计数。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赋值给该变量时,则这个值的引用次数就是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就减1。当这个引用次数变成0时,则说明没有办法再访问这个值了,因而就可以将其所占的内存空间给收回来。这样,垃圾收集器下次再运行时,它就会释放那些引用次数为0的值所占的内存。
引用计数有个最大的问题: 循环引用。
比如对象a有一个属性指向对象b,而对象b也有有一个属性指向对象a,这样相互引用.
function func() { let obj1 = {}; let obj2 = {}; obj1.a = obj2; // obj1 引用 obj2 obj2.a = obj1; // obj2 引用 obj1 }
在这个例子中,obja和objb通过各自的属性相互引用;也就是说这两个对象的引用次数都是2。在采用引用计数的策略中,由于函数执行之后,这两个对象都离开了作用域,函数执行完成之后,obja和objb还将会继续存在,因为他们的引用次数永远不会是0。这样的相互引用如果说很大量的存在就会导致大量的内存泄露。
解决:手动解除引用
obj1.a = null; obj2.a = null;
2、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。
标记清除也会遇到循环引用的问题。ie中有一部分对象并不是原生javascript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)对象的形式实现的,而com对象的垃圾回收器就是采用的引用计数的策略。因此,即使ie的javascript引擎使用标记清除的策略来实现的,但javascript访问的com对象依然是基于引用计数的策略的。说白了,只要ie中涉及com对象,就会存在循环引用的问题。
解决:手工断开js对象和dom之间的链接。赋值为null。ie9把dom和bom转换成真正的js对象了,所以避免了这个问题。
5、避免垃圾回收
通过上面内容了解了,浏览器虽然可以自动化执行垃圾回收,但如果项目比较大代码复杂,回收执行代价较大,某些情况甚至不能识别回收
1.数组array优化
将[]赋值给一个数组对象,是清空数组的捷径(例如: arr = [];),但是需要注意的是,这种方式又创建了一个新的空对象,并且将原来的数组对象变成了一小片内存垃圾!实际上,将数组长度赋值为0(arr.length = 0)也能达到清空数组的目的,并且同时能实现数组重用,减少内存垃圾的产生。
2. 对象尽量复用
对象尽量复用,尤其是在循环等地方出现创建新对象,能复用就复用。不用的对象,尽可能设置为null,尽快被垃圾回收掉。
3.循环优化
在循环中的函数表达式,能复用最好放到循环外面。
6、避免内存泄漏
1.意外的全局变量
function foo(arg) { bar = "this is a hidden global variable"; }
bar没被声明,会变成一个全局变量,在页面关闭之前不会被释放。
另一种意外的全局变量可能由 this
创建:
function foo() { this.variable = "potential accidental global"; } // foo 调用自己,this 指向了全局对象(window) foo();
在 javascript 文件头部加上 'use strict',可以避免此类错误发生。启用严格模式解析 javascript ,避免意外的全局变量。
2.被遗忘的计时器或回调函数
var someresource = getdata(); setinterval(function() { var node = document.getelementbyid('node'); if(node) { // 处理 node 和 someresource node.innerhtml = json.stringify(someresource)); } }, 1000);
这样的代码很常见,如果id为node的元素从dom中移除,该定时器仍会存在,同时,因为回调函数中包含对someresource的引用,定时器外面的someresource也不会被释放。
3.闭包
function bindevent(){ var obj=document.createelement('xxx') obj.onclick=function(){ // even if it is a empty function } }
闭包可以维持函数内局部变量,使其得不到释放。上例定义事件回调时,由于是函数内定义函数,并且内部函数--事件回调引用外部函数,形成了闭包
// 将事件处理函数定义在外面 function bindevent() { var obj = document.createelement('xxx') obj.onclick = onclickhandler } // 或者在定义事件处理函数的外部函数中,删除对dom的引用 function bindevent() { var obj = document.createelement('xxx') obj.onclick = function() { // even if it is a empty function } obj = null }
解决之道,将事件处理函数定义在外部,解除闭包,或者在定义事件处理函数的外部函数中,删除对dom的引用。
4.没有清理的dom元素引用
有时,保存 dom 节点内部数据结构很有用。假如你想快速更新表格的几行内容,把每一行 dom 存成字典(json 键值对)或者数组很有意义。此时,同样的 dom 元素存在两个引用:一个在 dom 树中,另一个在字典中。将来你决定删除这些行时,需要把两个引用都清除。
var elements = { button: document.getelementbyid('button'), image: document.getelementbyid('image'), text: document.getelementbyid('text') }; function dostuff() { image.src = 'http://some.url/image'; button.click(); console.log(text.innerhtml); } function removebutton() { document.body.removechild(document.getelementbyid('button')); // 此时,仍旧存在一个全局的 #button 的引用 // elements 字典。button 元素仍旧在内存中,不能被 gc 回收。 }
虽然我们用removechild移除了button,但是还在elements对象里保存着#button的引用,换言之,dom元素还在内存里面。
上一篇: jQuery 名称发生冲突怎么办【问题】
下一篇: 前端开发学习指南-转载