javascript的垃圾回收機(jī)制和內(nèi)存管理

googollee 發(fā)布于2019-08-22 15:49 / 2741人閱讀

摘要：另一種垃圾收集算法是引用計(jì)數(shù)，這種算法的思想是跟蹤記錄所有值被引用的次數(shù)。當(dāng)代碼中存在循環(huán)引用現(xiàn)象時(shí)，引用計(jì)數(shù)算法就會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。

垃圾回收

javascript不同于c、c++的一個(gè)特點(diǎn)是：具有自動(dòng)的垃圾回收機(jī)制，這就意味著，開發(fā)人員可以專注于業(yè)務(wù)，而不必把過(guò)多精力放在內(nèi)存的管理上，提高開發(fā)效率。
所謂的垃圾回收就是找出那些不再繼續(xù)使用的變量，然后釋放其占用的內(nèi)存。為此，垃圾收集器會(huì)按照固定的時(shí)間間隔(或代碼執(zhí)行中預(yù)定的收集時(shí)間)，周期性地執(zhí)行這一操作。
目前在瀏覽器中，實(shí)現(xiàn)垃圾回收的方式主要有兩種：
1.標(biāo)記清除
也是javascript最常用的垃圾回收的方式。
在標(biāo)記清除的方式中有兩個(gè)概念：『進(jìn)入環(huán)境』和『離開環(huán)境』。『進(jìn)入環(huán)境』指變量進(jìn)入執(zhí)行的環(huán)境。『離開環(huán)境』指變量完成任務(wù)，離開了執(zhí)行的環(huán)境。
垃圾收集器在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)給存儲(chǔ)在內(nèi)存中的所有變量都加上標(biāo)記。然后，它會(huì)去掉環(huán)境中的變量以及被環(huán)境中的變量引用的變量的標(biāo)記。而在此之后再被加上標(biāo)記的變量將被視為準(zhǔn)備刪除的變量，原因是環(huán)境中的變量已經(jīng)無(wú)法訪問(wèn)到這些變量了。最后，垃圾收集器完成內(nèi)存清除工作，銷毀那些帶標(biāo)記的值并回收它們所占用的內(nèi)存空間。
2.引用計(jì)數(shù)
引用計(jì)數(shù)的含義是跟蹤記錄每個(gè)值被引用的次數(shù)。當(dāng)聲明了一個(gè)變量并將一個(gè)引用類型值賦給該變量時(shí)，則這個(gè)值的引用次數(shù)就是1。如果同一個(gè)值又被賦給另一個(gè)變量，則該值的引用次數(shù)加 1。相反，如果包含對(duì)這個(gè)值引用的變量又取得了另外一個(gè)值，則這個(gè)值的引用次數(shù)減 1。當(dāng)這個(gè)值的引用次數(shù)變成 0 時(shí)，則說(shuō)明沒(méi)有辦法再訪問(wèn)這個(gè)值了，因而就可以將其占用的內(nèi)存空間回收回來(lái)。這樣，當(dāng)垃圾收集器下次再運(yùn)行時(shí)，它就會(huì)釋放那些引用次數(shù)為零的值所占用的內(nèi)存。
這種機(jī)制其實(shí)在js中并不常用，因?yàn)檫@種機(jī)制會(huì)產(chǎn)生循環(huán)引用的問(wèn)題，『循環(huán)引用』指的是對(duì)象 A 中包含一個(gè)指向?qū)ο?B 的指針，而對(duì)象 B 中也包含一個(gè)指向?qū)ο?A 的引用。對(duì)于像js類的自動(dòng)回收機(jī)制的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，需要額外手動(dòng)的去釋放內(nèi)存，其實(shí)并不友好。例如，在下面的例子中：

function garbage(){
    var A = new Object();
    var B = new Object();
    A.property = B; 
    B.property = A;
}

由于對(duì)象A、B相互引用，引用次數(shù)都為2，所以其占用的內(nèi)存并不能被自動(dòng)釋放。
在IE的BOM和DOM中就采用了此類的引用計(jì)數(shù)，在IE9以后，微軟轉(zhuǎn)而使用了標(biāo)記清除的方式來(lái)管理內(nèi)存，從而避免了兩種方式并存的局面。

內(nèi)存管理

由于瀏覽器和其他桌面程序相比，系統(tǒng)分配給瀏覽器的內(nèi)存相對(duì)較少，這樣做的目的主要是出于安全方面的考慮，防止運(yùn)行 JavaScript 的網(wǎng)頁(yè)耗盡全部系統(tǒng)內(nèi)存而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。內(nèi)存限制問(wèn)題不僅會(huì)影響給變量分配內(nèi)存，同時(shí)還會(huì)影響調(diào)用棧以及在一個(gè)線程中能夠同時(shí)執(zhí)行的語(yǔ)句數(shù)量。
因此，確保占用最少的內(nèi)存可以讓頁(yè)面獲得更好的性能。而優(yōu)化內(nèi)存占用的最佳方式，就是為執(zhí)行中的代碼只保存必要的數(shù)據(jù)。一旦數(shù)據(jù)不再有用，最好通過(guò)將其值設(shè)置為 null 來(lái)釋放其引用——這個(gè)做法叫做解除引用(dereferencing)。這一做法適用于大多數(shù)全局變量和全局對(duì)象的屬性。局部變量會(huì)在它們離開執(zhí)行環(huán)境時(shí)自動(dòng)被解除引用。

function createPerson(name){
    var localPerson = new Object();
    localPerson.name = name;
 }
var globalPerson = createPerson("Nicholas"); // 手工解除 globalPerson 的引用
globalPerson = null;

不過(guò)，解除一個(gè)值的引用并不意味著自動(dòng)回收該值所占用的內(nèi)存。解除引用的真正作用是讓值脫離執(zhí)行環(huán)境，以便垃圾收集器下次運(yùn)行時(shí)將其回收。

小結(jié)

JavaScript 是一門具有自動(dòng)垃圾收集機(jī)制的編程語(yǔ)言，開發(fā)人員不必關(guān)心內(nèi)存分配和回收問(wèn)題。可 以對(duì) JavaScript 的垃圾收集例程作如下總結(jié)。

? 離開作用域的值將被自動(dòng)標(biāo)記為可以回收，因此將在垃圾收集期間被刪除。
? “標(biāo)記清除”是目前主流的垃圾收集算法，這種算法的思想是給當(dāng)前不使用的值加上標(biāo)記，然
后再回收其內(nèi)存。
? 另一種垃圾收集算法是“引用計(jì)數(shù)”，這種算法的思想是跟蹤記錄所有值被引用的次數(shù)。JavaScript
引擎目前都不再使用這種算法;但在 IE 中訪問(wèn)非原生 JavaScript 對(duì)象(如 DOM 元素)時(shí)，這種
算法仍然可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。
? 當(dāng)代碼中存在循環(huán)引用現(xiàn)象時(shí)，“引用計(jì)數(shù)”算法就會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。
? 解除變量的引用不僅有助于消除循環(huán)引用現(xiàn)象，而且對(duì)垃圾收集也有好處。為了確保有效地回
收內(nèi)存，應(yīng)該及時(shí)解除不再使用的全局對(duì)象、全局對(duì)象屬性以及循環(huán)引用變量的引用。

---參考《JavaScript高級(jí)程序設(shè)計(jì)第3版》