JS中如何防止記憶體洩漏？聊5個常見記憶體錯誤

JavaScript 不提供任何記憶體管理作業。相反，記憶體由 JavaScript VM 透過記憶體回收過程管理，該過程稱為垃圾收集。

既然我們不能強制的垃圾回收，那我們怎麼知道它能正常運作？我們對它又了解多少呢？

• 腳本執行在此過程中暫停
• 它為不可存取的資源釋放記憶體
• 它是不確定的
• 它不會一次檢查整個內存，而是在多個週期中運行
• 它是不可預測的，但它會在必要時執行

##這是否意味著無需擔心資源和內存分配問題?當然不是。如果我們一不小心，可能會產生一些記憶體洩漏。

什麼是記憶體洩漏？

記憶體洩漏是軟體無法回收的已分配的記憶體區塊。

Javascript 提供了一個垃圾收集程序，但這並不代表我們就能避免記憶體洩漏。為了符合垃圾收集的條件，該物件必須不被其他地方引用。如果持有未使用的資源的引用，這將會阻止這些資源被回收。這就是所謂的

無意識的記憶體保持。

洩漏記憶體可能會導致垃圾收集器更頻繁地運作。由於這個過程會阻止腳本的運行，它可能會讓我們程式卡起來，這麼一卡，挑剔的用戶肯定會注意到，一用不爽了，那這個產品離下線的日子就不完了。更嚴重可能會讓整個應用程式奔潰，那就gg了。

如何防止記憶體洩漏? 主要還是我們應該避免保留不必要的資源。來看看一些常見的場景。

1.計時器的監聽

#setInterval() 方法重複呼叫函數或執行程式碼片段，每次呼叫之間有固定的時間延遲。它會傳回一個時間間隔ID，該ID唯一地標識時間間隔，因此您可以稍後透過呼叫 clearInterval() 來刪除它。

我們建立一個元件，它呼叫一個回調函數來表示它在

x個循環之後完成了。我在這個例子中使用React，但這適用於任何FE框架。

import React, { useRef } from 'react';

const Timer = ({ cicles, onFinish }) => {
    const currentCicles = useRef(0);

    setInterval(() => {
        if (currentCicles.current >= cicles) {
            onFinish();
            return;
        }
        currentCicles.current++;
    }, 500);

    return (
        <div>Loading ...</div>
    );
}

export default Timer;

一看，好像沒啥問題。不急，我們再建立一個觸發這個定時器的元件，並分析其記憶體效能。

import React, { useState } from 'react';
import styles from '../styles/Home.module.css'
import Timer from '../components/Timer';

export default function Home() {
    const [showTimer, setShowTimer] = useState();
    const onFinish = () => setShowTimer(false);

    return (
      <div className={styles.container}>
          {showTimer ? (
              <Timer cicles={10} onFinish={onFinish} />
          ): (
              <button onClick={() => setShowTimer(true)}>
                Retry
              </button>
          )}
      </div>
    )
}

在

Retry 按鈕上點擊幾次後，這是使用Chrome Dev Tools取得記憶體使用的結果：

當我們點擊重試按鈕時，可以看到分配的記憶體越來越多。這說明之前分配的記憶體沒有被釋放。計時器仍然在運作而不是被替換。

怎麼解決這個問題？

setInterval 的回傳值是一個間隔 ID，我們可以用它來取消這個間隔。在這種特殊情況下，我們可以在元件卸載後呼叫 clearInterval。

useEffect(() => {
    const intervalId = setInterval(() => {
        if (currentCicles.current >= cicles) {
            onFinish();
            return;
        }
        currentCicles.current++;
    }, 500);

    return () => clearInterval(intervalId);
}, [])

有時，在寫程式碼時，很難發現這個問題，最好的方式，還是要把元件抽象化。

這裡使用的是React，我們可以把所有這些邏輯都包裝在一個自訂的 Hook 中。

import { useEffect } from 'react';

export const useTimeout = (refreshCycle = 100, callback) => {
    useEffect(() => {
        if (refreshCycle  {
            callback();
        }, refreshCycle);

        return () => clearInterval(intervalId);
    }, [refreshCycle, setInterval, clearInterval]);
};

export default useTimeout;

現在需要使用

setInterval時，都可以這樣做：

const handleTimeout = () => ...;

useTimeout(100, handleTimeout);

現在你可以使用這個

useTimeout Hook，而不必擔心記憶體被洩露，這也是抽象化的好處。

2.事件監聽

Web API提供了大量的事件監聽器。在前面，我們討論了

setTimeout。現在來看看 addEventListener。

在這個例子中，我們建立一個鍵盤快速鍵功能。由於我們在不同的頁面上有不同的功能，所以將創建不同的快捷鍵功能

function homeShortcuts({ key}) {
    if (key === 'E') {
        console.log('edit widget')
    }
}

// 用户在主页上登陆，我们执行
document.addEventListener('keyup', homeShortcuts); 


// 用户做一些事情，然后导航到设置

function settingsShortcuts({ key}) {
    if (key === 'E') {
        console.log('edit setting')
    }
}

// 用户在主页上登陆，我们执行
document.addEventListener('keyup', settingsShortcuts);

看起來還是很好，除了在執行第二個

addEventListener 時沒有清理之前的keyup。這段程式碼不是取代我們的 keyup 監聽器，而是將增加另一個 callback。這意味著，當一個鍵被按下時，它將觸發兩個函數。

要清除先前的回調，我們需要使用

removeEventListener :

document.removeEventListener(‘keyup’, homeShortcuts);

重構上面的程式碼：

function homeShortcuts({ key}) {
    if (key === 'E') {
        console.log('edit widget')
    }
}

// user lands on home and we execute
document.addEventListener('keyup', homeShortcuts); 


// user does some stuff and navigates to settings

function settingsShortcuts({ key}) {
    if (key === 'E') {
        console.log('edit setting')
    }
}

// user lands on home and we execute
document.removeEventListener('keyup', homeShortcuts); 
document.addEventListener('keyup', settingsShortcuts);

根據經驗，當使用來自全域物件的工具時，需要灰常小心。

3.Observers

Observers 是一個瀏覽器的 Web API功能，很多開發者都不知道。如果你想檢查HTML元素的可見性或大小的變化，這個就很強大了。

IntersectionObserver接口 (从属于Intersection Observer API) 提供了一种异步观察目标元素与其祖先元素或顶级文档视窗(viewport)交叉状态的方法。祖先元素与视窗(viewport)被称为根(root)。

尽管它很强大，但我们也要谨慎的使用它。一旦完成了对对象的观察，就要记得在不用的时候取消它。

看看代码：

const ref = ...
const visible = (visible) => {
  console.log(`It is ${visible}`);
}

useEffect(() => {
    if (!ref) {
        return;
    }

    observer.current = new IntersectionObserver(
        (entries) => {
            if (!entries[0].isIntersecting) {
                visible(true);
            } else {
                visbile(false);
            }
        },
        { rootMargin: `-${header.height}px` },
    );

    observer.current.observe(ref);
}, [ref]);

上面的代码看起来不错。然而，一旦组件被卸载，观察者会发生什么?它不会被清除，那内存可就泄漏了。我们怎么解决这个问题呢?只需要使用 disconnect 方法:

const ref = ...
const visible = (visible) => {
  console.log(`It is ${visible}`);
}

useEffect(() => {
    if (!ref) {
        return;
    }

    observer.current = new IntersectionObserver(
        (entries) => {
            if (!entries[0].isIntersecting) {
                visible(true);
            } else {
                visbile(false);
            }
        },
        { rootMargin: `-${header.height}px` },
    );

    observer.current.observe(ref);

    return () => observer.current?.disconnect();
}, [ref]);

4. Window Object

向 Window 添加对象是一个常见的错误。在某些场景中，可能很难找到它，特别是在使用 Window Execution上下文中的this关键字。看看下面的例子：

function addElement(element) {
    if (!this.stack) {
        this.stack = {
            elements: []
        }
    }

    this.stack.elements.push(element);
}

它看起来无害，但这取决于你从哪个上下文调用addElement。如果你从Window Context调用addElement，那就会越堆越多。

另一个问题可能是错误地定义了一个全局变量：

var a = 'example 1'; // 作用域限定在创建var的地方
b = 'example 2'; // 添加到Window对象中

要防止这种问题可以使用严格模式：

"use strict"

通过使用严格模式，向JavaScript编译器暗示，你想保护自己免受这些行为的影响。当你需要时，你仍然可以使用Window。不过，你必须以明确的方式使用它。

严格模式是如何影响我们前面的例子：

• 对于 addElement 函数，当从全局作用域调用时，this 是未定义的
• 如果没有在一个变量上指定const | let | var，你会得到以下错误:

Uncaught ReferenceError: b is not defined

5. 持有DOM引用

DOM节点也不能避免内存泄漏。我们需要注意不要保存它们的引用。否则，垃圾回收器将无法清理它们，因为它们仍然是可访问的。

用一小段代码演示一下：

const elements = [];
const list = document.getElementById('list');

function addElement() {
    // clean nodes
    list.innerHTML = '';

    const divElement= document.createElement('div');
    const element = document.createTextNode(`adding element ${elements.length}`);
    divElement.appendChild(element);


    list.appendChild(divElement);
    elements.push(divElement);
}

document.getElementById('addElement').onclick = addElement;

注意，addElement 函数清除列表 div，并将一个新元素作为子元素添加到它中。这个新创建的元素被添加到 elements 数组中。

下一次执行 addElement 时，该元素将从列表 div 中删除，但是它不适合进行垃圾收集，因为它存储在 elements 数组中。

我们在执行几次之后监视函数:

在上面的截图中看到节点是如何被泄露的。那怎么解决这个问题？清除 elements  数组将使它们有资格进行垃圾收集。

总结

在这篇文章中，我们已经看到了最常见的内存泄露方式。很明显，JavaScript本身并没有泄漏内存。相反，它是由开发者方面无意的内存保持造成的。只要代码是整洁的，而且我们不忘自己清理，就不会发生泄漏。

了解内存和垃圾回收在JavaScript中是如何工作的是必须的。一些开发者得到了错误的意识，认为由于它是自动的，所以他们不需要担心这个问题。

原文地址：https://betterprogramming.pub/5-common-javascript-memory-mistakes-c8553972e4c2

作者： Jose Granja

译者：前端小智

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