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一張紙搞懂JS系列(3)之垃圾回收機制,記憶體洩漏,閉包

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2020-09-30 16:38:121953瀏覽

javascript專欄為大家介紹垃圾回收機制,記憶體洩漏,閉包的內容,快端小板凳來看看囉。

一張紙搞懂JS系列(3)之垃圾回收機制,記憶體洩漏,閉包

寫在最前面:這是javascript專欄我即將開始寫的一個系列,主要是在框架橫行的時代,雖然上班用的是框架,但是對於面試,以及技術進階,JS基礎知識的鋪墊是錦上添花,也是不得不學習的一塊知識,雖然開汽車的不需要很懂汽車,只需要掌握汽車的常用功能即可。但是如果你懂車,那你也能更好地開車,同理。當然,一篇文章也不會光光只講一個知識點,一般會將有關聯的知識點串聯起來,一邊記錄自己的學習,一邊分享自己的學習,互勉!如果可以的話,也請給我按讚,你的讚也能讓我更努力地更新!

概覽

  • 食用時間:6-12分鐘
  • 難度:簡單,別跑,看完再走

垃圾回收機制

前面一篇部落格主要講解了記憶體的分配和使用(棧記憶體與堆內存,深拷貝與淺拷貝),使用完了以後,當然是要將不使用的記憶體歸還,就像將手機上不使用的軟體從後台清除,可以提升手機的運行速度,不然越來越多,遲早會卡, JS 也是一樣的。

每隔一段時間,JS垃圾收集器都會對變數進行“巡邏”,就和保安巡邏園區一樣,讓不相干的人趕緊走。當一個變數不被需要了以後,它就會把這個變數所佔用的記憶體空間釋放,這個過程就叫做垃圾回收

##JS 的垃圾回收演算法分為兩種,引用計數法和標記清除法

  • 引用計數法

    引用計數法是最初級的垃圾回收演算法,已經被現代瀏覽器所淘汰了。在學習引用計數法之前,需要先對

    引用有一定的概念,你可以認為它就是對當前變數所指向的那塊記憶體位址的描述,有點類似於JS引用資料型別的記憶體指向的概念,先來看一行程式碼:

    var obj={name:'jack'};复制代码

    當我們在給

    obj 賦值的同時,其實就創建了一個指向該變數的引用,引用計數為1,在引用計數法的機制下,記憶體中的每一個值都會對應一個引用計數

    #而當我們給

    obj 賦值為 null時,這個變數就變成了一塊沒用的內存,那麼此時, obj 的引用計數將會變成0,它將會被垃圾收集器所回收,也就是obj 所佔用的記憶體空間將會被釋放

    我們知道,函數作用域的生命週期是很短暫的,在函數執行完畢之後,裡面的變數基本上是沒用的變數了,不清除的後果就是該記憶體垃圾沒有被釋放,依然霸占著原有的記憶體不鬆手,就會容易引發

    記憶體洩漏,先來看一段程式碼以及運行結果:

    function changeName(){   var obj1={};   var obj2={};
       
       obj1.target=obj2;
       obj2.target=obj1;
       obj1.age=15;   console.log(obj1.target);   console.log(obj2.target);
    }
    
    changeName();复制代码

    一張紙搞懂JS系列(3)之垃圾回收機制,記憶體洩漏,閉包
    我們可以看到,
    obj1.targetobj2.target 存在互相引用的情況,因為在改變obj1.age 的同時,obj1.target.ageobj2.target.age 也同時都被影響到了,它們所指向的引用計數是一致的在函數執行完畢的時候,

    obj1obj2 還是活的好好地,因為obj1.targetobj2.target 的引用計數在執行完畢之後,仍然是1 ,明明函數執行完畢,但是這種垃圾依然存在,這種函數定義多了,記憶體洩漏也會是無法避免的

  • 標記清除法

    上面的引用計數法的弊端已經很明顯了,那麼,現在所要說的標記清除法就不存在這樣子的問題。因為它所採用的判斷標準是看這個物件

    是否可抵達,它主要分為兩個階段,標記階段清除階段:

    • #標記階段

      垃圾收集器會從根物件(Window物件)出發,掃描所有可以觸及的對象,這就是所謂的

      可抵達

    • 清除階段 在掃描的同時,根對象無法觸及(

      不可抵達)的對象,就是被認為不被需要的對象,就會被當成垃圾清除

    现在再来看下上面的代码

    function changeName(){    var obj1={};  var obj2={};
      
      obj1.target=obj2;
      obj2.target=obj1;
      obj1.age=15;  console.log(obj1.target);  console.log(obj2.target);
    }
    
    changeName();复制代码

    在函数执行完毕之后,函数的声明周期结束,那么现在,从 Window对象 出发, obj1obj2 都会被垃圾收集器标记为不可抵达,这样子的情况下,互相引用的情况也会迎刃而解。

内存泄漏

该释放的内存垃圾没有被释放,依然霸占着原有的内存不松手,造成系统内存的浪费,导致性能恶化,系统崩溃等严重后果,这就是所谓的内存泄漏

闭包

  • 定义与特性

    闭包是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数。至于为什么有权访问,主要是因为作用域嵌套作用域,也就是所谓的作用域链,关于作用域链不清楚的可以看我的第一篇博客一文搞懂JS系列(一)之编译原理,作用域,作用域链,变量提升,暂时性死区,就是因为作用域链的存在,所以内部函数才可以访问外部函数中定义的变量 ,作用域链是向外不向内的,探出头去,向外查找,而不是看着锅里,所以外部函数是无法访问内部函数定义的变量的。并且,还有一个特性就是将闭包内的变量始终保持在内存中。

    前面的作用域向外不向内,这里就不再做过多解释了,我们主要来看我后面说的特性,那就是闭包内的变量始终保存在内存中

    来看一下阮一峰教程当中的一个例子

     function f1(){     var n=999;
    
         nAdd=function(){n+=1}     function f2(){         console.log(n);
         }     return f2;
    
     } var result=f1();     //等同于return f2();
    
     result(); // 999
    
     nAdd();
    
     result(); // 1000
     nAdd();
    
     result(); // 1000复制代码

    从输出结果就可以看得出来,这个变量 n 就一直保存在内存中,那么,为什么会这样子呢,我们现在就来逐步地分析代码

    ① 首先 f1() 作为 f2() 的父函数,根据作用域链的规则, nAdd() 方法以及 f2() 方法中可以正常访问到 n 的值

    f2() 被赋予了一个全局变量,可能这里大家就会开始产生疑惑了,这个 f2() 不是好好地定义在了 f1() 函数中吗,这不是扯淡吗,那么,先看下面的这句 var result=f1(); ,这个 result 很明显是被赋予了一个全局变量,这应该是没有任何争议的,那么,接着来看这个 f1() ,可以看到最后,是一句 return f2; ,看到这里,想必大家也已经想明白了,这个 f2() 被赋予了一个全局变量

    ③ 已经明白了上面的这一点以后,根据上面垃圾回收机制所提及到的标记清除法,这个 f2() 始终是可以被根对象 Window 访问到的,所以 f2 将始终存在于内存之中,而 f2 是依赖于 f1 ,因此 f1 也将始终存在于内存当中,那么, n 的值也就自然始终存在于内存当中啦

    ④ 还有一点需要注意的就是为什么我们可以直接执行 nAdd() ,这是因为在 nAdd() 的前面没有使用 var ,因此 nAdd() 是一个全局函数而不是局部函数

    所以,闭包的变量会常驻内存,滥用闭包容易造成内存泄漏,特别是在 IE 浏览器下,2020年了,应该没人使用 IE 了吧(小声bb),解决办法就是在退出函数之前,将不使用的局部变量全部删除,这也是上面讲了垃圾回收机制 => 内存泄漏,再讲到闭包的原因,我会尽量将有关联性的知识点一起讲了,也方便大家学习和加深印象。

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