JavaScript高级内存管理与闭包：垃圾回收GC闭包定义访问和执行过程内存泄漏

Posted 2022-09-26 karshey

文章目录

• • 内存管理
  • 垃圾回收GC
  • • 引用计数（Reference counting）
    • 标记清除（mark-Sweep）
  • 闭包
  • • 定义
    • 闭包的访问和执行过程
    • 内存泄漏
    • 浏览器的优化
  • 参考

内存管理

所有编程语言，在代码的执行过程中都需要给它分配内存，不同的是：某些编程语言需要我们自己手动的管理内存，某些编程语言会可以自动帮助我们管理内存。

内存管理的生命周期：

1. 申请：申请你需要的内存
2. 使用：存放一些东西，比如对象等
3. 释放

不同的编程语言对于第一步和第三步会有不同的实现：

• 手动管理内存：如C，C++
• 自动管理内存：比如Java、javascript、Python

JavaScript 的内存管理是自动的、无形的：我们创建的原始值、对象、函数……这一切都会占用内存。但我们不需要手动对它们进行管理，JavaScript引擎会帮我们处理好它。

JavaScript会在定义数据时为我们分配内存：

• JS对于原始数据类型内存的分配会在执行时，直接在栈空间进行分配
• JS对于复杂数据类型内存的分配会在堆内存中开辟一块空间，变量引用其内存地址（如对象）

数据类型：

• 基本数据类型（值类型）：string、number、boolean、undefined、null、symbol
• 复杂数据类型（引用类型）：object、function、array

垃圾回收GC

内存大小有限，当内存不再需要时，我们需要对其进行释放，以腾出更多的内存空间。

在手动管理内存的语言中，我们需要通过一些方式自己来释放不再需要的内存，比如free函数：

• 这种方式非常低效，影响我们编写逻辑的代码的效率
• 对开发者要求很高，一不小心会产生内存泄露

大部分现代编程语言都是有自己的垃圾回收机制：

• Garbage Collection，简称GC；
• 对于那些不再使用的对象，我们称之为垃圾，需要被回收，以释放更多的内存空间
• 而我们的语言运行环境，比如Java的JVM，JavaScript的js引擎都有内存垃圾回收器
• 垃圾回收器我们也会简称为GC，很多地方的GC指的是垃圾回收器

GC怎么知道哪些对象是不再使用的呢？这就引出了GC的实现及对应算法。

引用计数（Reference counting）

• 当一个对象有一个引用指向它时，那么这个对象的引用就+1
• 当一个对象的引用为0时，这个对象就可以被销毁掉
• 弊端：会产生循环引用

标记清除（mark-Sweep）

• 核心思路是可达性（Reachability）
• 算法内容：设置一个根对象（root object），垃圾回收器会定期从这个根开始，找所有从根开始有引用到的对象，对于那些没有引用到的对象，就认为是不可用的对象（也就是垃圾）
• 可以很好的解决循环引用的问题

闭包

定义

在计算机科学中对闭包的定义（维基百科）：

• 是在支持 头等函数 的编程语言中，实现词法绑定的一种技术
• 在实现上是一个结构体，它存储了一个函数和一个关联的环境（相当于一个符号查找表）

举个例子：

var name = "name"
var age = 18
var address = "address"

function foo() 
    var message = "Hello World!"
    console.log(message, name, age, address);

这段代码里foo函数是可以访问到name、age、address的，因为它们在一个闭包里。

MDN对JavaScript闭包的解释：

• 一个函数和对其周围状态（lexical environment，词法环境）的引用捆绑在一起（或者说函数被引用包围），这样的组合就是闭包（closure）
• 闭包让你可以在一个内层函数中访问到其外层函数的作用域
• 在 JavaScript 中，每当创建一个函数，闭包就会在函数创建的同时被创建出来

总结：

• 一个普通的函数function，如果它可以访问外层作用域的自由变量，那么这个函数和周围环境就是一个闭包
• 从广义的角度来说：JavaScript中的函数都是闭包
• 从狭义的角度来说：JavaScript中一个函数，如果访问了外层作用域的变量，那么它是一个闭包

闭包的访问和执行过程

看这里：JavaScript闭包的那些事~

内存泄漏

为什么会内存泄漏？

• 在全局作用域下一些变量对一些的函数对象有引用，而函数对象的作用域中AO有引用，最终会造成这些内存都无法被释放
• 闭包会造成内存泄露，就是上述的引用链中的所有对象都是无法释放的

如何解决：a原先是对函数对象的引用。这里我们把它赋值为null，这样函数对象就是不可达的，在GC的下一次检测中就会被销毁掉。

var a=null

浏览器的优化

V8会把AO里不用的属性释放掉。

这里只用到了count，没有用到name，所以name就被释放掉了：

参考

coderwhy的课
js中的内存管理
JavaScript的内存管理
JS内存管理
JavaScript闭包的那些事~