中高级前端必须了解的JS中的内存管理

 前言

像C语言这样的底层语言一般都有底层的内存管理接口，比如 malloc()和free()用于分配内存和释放内存。

而对于JavaScript来说，会在创建变量(对象，字符串等)时分配内存，并且在不再使用它们时“自动”释放内存，这个自动释放内存的过程称为垃圾回收。

因为自动垃圾回收机制的存在，让大多Javascript开发者感觉他们可以不关心内存管理，所以会在一些情况下导致内存泄漏。

内存生命周期

JS 环境中分配的内存有如下声明周期：

1. 内存分配：当我们申明变量、函数、对象的时候，系统会自动为他们分配内存
2. 内存使用：即读写内存，也就是使用变量、函数等
3. 内存回收：使用完毕，由垃圾回收机制自动回收不再使用的内存

JS 的内存分配

为了不让程序员费心分配内存，JavaScript 在定义变量时就完成了内存分配。

var n = 123; // 给数值变量分配内存 
var s = "azerty"; // 给字符串分配内存 
var o = { 
 a: 1, 
 b: null 
}; // 给对象及其包含的值分配内存 
// 给数组及其包含的值分配内存（就像对象一样） 
var a = [1, null, "abra"];  
function f(a){ 
 return a + 2; 
} // 给函数（可调用的对象）分配内存 
// 函数表达式也能分配一个对象 
someElement.addEventListener('click', function(){ 
 someElement.style.backgroundColor = 'blue'; 
}, false); 

有些函数调用结果是分配对象内存：

var d = new Date(); // 分配一个 Date 对象 
var e = document.createElement('div'); // 分配一个 DOM 元素 

有些方法分配新变量或者新对象：

var s = "azerty"; 
var s2 = s.substr(0, 3); // s2 是一个新的字符串 
// 因为字符串是不变量， 
// JavaScript 可能决定不分配内存， 
// 只是存储了 [0-3] 的范围。 
var a = ["ouais ouais", "nan nan"]; 
var a2 = ["generation", "nan nan"]; 
var a3 = a.concat(a2);  
// 新数组有四个元素，是 a 连接 a2 的结果 

JS 的内存使用

使用值的过程实际上是对分配内存进行读取与写入的操作。

读取与写入可能是写入一个变量或者一个对象的属性值，甚至传递函数的参数。

var a = 10; // 分配内存 
console.log(a); // 对内存的使用 

JS 的内存回收

JS 有自动垃圾回收机制，那么这个自动垃圾回收机制的原理是什么呢?

其实很简单，就是找出那些不再继续使用的值，然后释放其占用的内存。

大多数内存管理的问题都在这个阶段。

在这里最艰难的任务是找到不再需要使用的变量。

不再需要使用的变量也就是生命周期结束的变量，是局部变量，局部变量只在函数的执行过程中存在，

当函数运行结束，没有其他引用(闭包)，那么该变量会被标记回收。

全局变量的生命周期直至浏览器卸载页面才会结束，也就是说全局变量不会被当成垃圾回收。

因为自动垃圾回收机制的存在，开发人员可以不关心也不注意内存释放的有关问题，但对无用内存的释放这件事是客观存在的。

不幸的是，即使不考虑垃圾回收对性能的影响，目前最新的垃圾回收算法，也无法智能回收所有的极端情况。

接下来我们来探究一下 JS 垃圾回收的机制。

垃圾回收

引用

垃圾回收算法主要依赖于引用的概念。

在内存管理的环境中，一个对象如果有访问另一个对象的权限(隐式或者显式)，叫做一个对象引用另一个对象。

例如，一个Javascript对象具有对它原型的引用(隐式引用)和对它属性的引用(显式引用)。

在这里，“对象”的概念不仅特指 JavaScript 对象，还包括函数作用域(或者全局词法作用域)。

引用计数垃圾收集

这是最初级的垃圾回收算法。

引用计数算法定义“内存不再使用”的标准很简单，就是看一个对象是否有指向它的引用。

如果没有其他对象指向它了，说明该对象已经不再需了。

var o = {  
 a: { 
 b:2 
 } 
};  
// 两个对象被创建，一个作为另一个的属性被引用，另一个被分配给变量o 
// 很显然，没有一个可以被垃圾收集 
var o2 = o; // o2变量是第二个对“这个对象”的引用 
o = 1; // 现在，“这个对象”的原始引用o被o2替换了 
var oa = o2.a; // 引用“这个对象”的a属性 
// 现在，“这个对象”有两个引用了，一个是o2，一个是oa 
o2 = "yo"; // 最初的对象现在已经是零引用了 
 // 他可以被垃圾回收了 
 // 然而它的属性a的对象还在被oa引用，所以还不能回收 
oa = null; // a属性的那个对象现在也是零引用了 
 // 它可以被垃圾回收了 

由上面可以看出，引用计数算法是个简单有效的算法。但它却存在一个致命的问题：循环引用。

如果两个对象相互引用，尽管他们已不再使用，垃圾回收不会进行回收，导致内存泄露。

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