javascript垃圾收集 [重温JavaScript基础(三)]
前言:
JavaScript 具有自动垃圾收集机制,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。
一般情况
现在我们来分析一下函数中局部变量的正常生命周期。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。然后在函数中使用这些变量,直至函数执行结束。
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。在这种情况下,很容易判断变量是否还有存在的必要
但是并非所有情况下都这么容易就能得出结论。
垃圾收集器必须跟踪哪个变量有用哪个变量没用,对于不再有用的变量打上标记,以备将来收回其占用的内存。用于标识无用变量的策略可能会因实现而异,但具体到浏览器中的实现,则通常有两个策略。
标记清除
JavaScript 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(函数return后)。
可以使用任何方式来标记变量。比如,可以通过翻转某个特殊的位来记录一个变量何时进入环境,或者使用一个“进入环境的”变量列表及一个“离开环境的”变量列表来跟踪哪个变量发生了变化。说到底,如何标记变量其实并不重要,关键在于采取什么策略。
先看一个例子
function marry(man, woman) {
woman.husband = man;
man.wife = woman;
return {
father: man,
mother: woman,
}
}
let family = marry({
name: "Onion"
}, {
name: "Garlic"
});
如图,现阶段所有对象都是可达的。
现在删除一些引用
delete family.father
delete family.mother.husband
如图,尽管Onion还有对Garlic的引用,但是它本身已不可达,所以很快就会被GC发现并回收。
引用计数
另一种不太常见的垃圾收集策略叫做引用计数(reference counting)。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。
这有个严重的问题:循环引用
function problem(){
var objectA = new Object();
var objectB = new Object();
objectA.someOtherObject = objectB;
objectB.anotherObject = objectA;
}
在这个例子中,objectA 和 objectB 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。在采用标记清除策略的实现中,由于函数执行之后,这两个对象都离开了作用域,因此这种相互引用不是个问题。但在采用引用计数策略的实现中,当函数执行完毕后,objectA 和 objectB 还将继续存在,因为它们的引用次数永远不会是 0。假如这个函数被重复多次调用,就会导致大量内存得不到回收。
所以这种方式在JavaScript已经不再使用
管理内存
使用具备垃圾收集机制的语言编写程序,开发人员一般不必操心内存管理的问题。但是,JavaScript在进行内存管理及垃圾收集时面临的问题还是有点与众不同。其中最主要的一个问题,就是分配给 Web浏览器的可用内存数量通常要比分配给桌面应用程序的少。这样做的目的主要是出于安全方面的考虑,目的是防止运行 JavaScript 的网页耗尽全部系统内存而导致系统崩溃。内存限制问题不仅会影响给变量分配内存,同时还会影响调用栈以及在一个线程中能够同时执行的语句数量。因此,确保占用最少的内存可以让页面获得更好的性能。而优化内存占用的最佳方式,就是为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)。
function createPerson(name){
var localPerson = new Object();
localPerson.name = name;
return localPerson;
}
var globalPerson = createPerson("Nicholas");
// 手工解除 globalPerson 的引用
globalPerson = null;
解除引用让值脱离执行环境,以便垃圾收集器下次运行时将其回收。
重温JavaScript基础(一) 基本类型和引用类型的值
重温JavaScript基础(二) 执行环境以及作用域链
重温JavaScript基础(三) 执行环境以及作用域链