JS高程中的垃圾回收机制与常见内存泄露的解决方法

2023-08-24 08:26:34

起因是因为想了解闭包的内存泄露机制，然后想起《js高级程序设计》中有关于垃圾回收机制的解析，之前没有很懂，过一年回头再看就懂了，写篇博客与大家分享一下。

#内存的生命周期：

分配你所需要的内存：

由于字符串、对象等没有固定的大小，js程序在每次创建字符串、对象的时候，程序都会分配内存来存储那个实体。

使用分配到的内存做点什么。
不需要时将其释放回归：

在不需要字符串、对象的时候，需要释放其所占用的内存，否则将会消耗完系统中所有可用的内存，造成系统崩溃，这就是垃圾回收机制所存在的意义。

所谓的内存泄漏指的是：由于疏忽或错误造成程序未能释放那些已经不再使用的内存，造成内存的浪费。

#垃圾回收机制：

在C和C++之类的语言中，需要手动来管理内存的，这也是造成许多不必要问题的根源。幸运的是，在编写js的过程中，内存的分配以及内存的回收完全实现了自动管理，我们不用操心这种事情。

#垃圾收集机制的原理：

垃圾收集器会按照固定的时间间隔，周期性的找出不再继续使用的变量，然后释放其占用的内存。

什么叫不再继续使用的变量？

不再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。

#标记清除：当前采用的垃圾收集策略

工作原理：

当变量进入环境时(例如在函数中声明一个变量)，将这个变量标记为“进入环境”，当变量离开环境时，则将其标记为“离开环境”。标记“离开环境”的就回收内存。

工作流程：

垃圾收集器会在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记。
去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记。
那些还存在标记的变量被视为准备删除的变量。
最后垃圾收集器会执行最后一步内存清除的工作，销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。

到2008年为止,IE、Chorme、Fireofx、Safari、Opera 都使用标记清除式的垃圾收集策略，只不过垃圾收集的时间间隔互有不同。

#引用计数略：被废弃的垃圾收集策略

循环引用：跟踪记录每个值被引用的技术

在老版本的浏览器中(对，又是IE)，IE9以下BOM和DOM对象就是使用C++以COM对象的形式实现的。

COM的垃圾收集机制采用的就是引用计数策略，这种机制在出现循环引用的时候永远都释放不掉内存。

let element = document.getElementById('something');

let myObject = new Object();

myObject.element = element; // element属性指向dom

element.someThing = myObject; // someThing回指myObject 出现循环引用(两个对象一直互相包含 一直存在计数)。

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解决方式是，当我们不使用它们的时候，手动切断链接：

myObject.element = null;

element.someThing = null;

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淘汰：

IE9把BOM和DOM对象转为了真正的js对象，避免了使用这种垃圾收集策略，消除了IE9以下常见的内存泄漏的主要原因。

IE7以下有一个声明狼藉的性能问题，大家了解一下：

256个变量，4096个对象(或数组)字面或者64KB的字符串，达到任何一个临界值会触发垃圾收集器运行。
如果一个js脚本的生命周期一直保有那么多变量，垃圾收集器会一直频繁的运行，引发严重的性能问题。

IE7已修复这个问题。

#哪些情况会引起内存泄漏？

虽然有垃圾回收机制，但我们在编写代码的时候，有些情况还是会造成内存泄漏，了解这些情况，并在编写程序的时候，注意避免，我们的程序会更具健壮性。

#意外的全局变量：

上文我们提到了全局变量不会被当成垃圾回收，我们在编码中有时会出现下面这种情况：

function foo() {

    this.bar2 = '默认绑定this指向全局' // 全局变量=> window.bar2

    bar = '全局变量'; // 没有声明变量 实际上是全局变量=>window.bar

}

foo();

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当我们使用默认绑定，this会指向全局，this.something也会创建一个全局变量，这一点可能很多人没有注意到。

解决方法：在函数内使用严格模式or细心一点

function foo() {

    "use strict";

    this.bar2 = "严格模式下this指向undefined";

    bar = "报错";

}

foo();

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当然我们也可以手动释放全局变量的内存：

window.bar = undefined

delete window.bar2

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#被遗忘的定时器和回调函数

当不需要setInterval或者setTimeout时，定时器没有被clear，定时器的回调函数以及内部依赖的变量都不能被回收，造成内存泄漏。

var someResource = getData();

setInterval(function() {

    var node = document.getElementById('Node');

    if(node) {

        node.innerHTML = JSON.stringify(someResource));

        // 定时器也没有清除

    }

    // node、someResource 存储了大量数据 无法回收

}, 1000);

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解决方法：在定时器完成工作的时候，手动清除定时器。

#闭包：

闭包可以维持函数内局部变量，使其得不到释放，造成内存泄漏。

function bindEvent() {

    var obj = document.createElement("XXX");

    var unused = function () {

        console.log(obj,'闭包内引用obj obj不会被释放');

    };

    // obj = null;

}

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解决方法：手动解除引用，obj = null。

#循环引用问题

就是IE9以下的循环引用问题，上文讲过了。

#没有清理DOM元素引用：

var refA = document.getElementById('refA');

document.body.removeChild(refA); // dom删除了

console.log(refA, "refA");  // 但是还存在引用 能console出整个div 没有被回收

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不信的话，可以看下这个dom。

解决办法：refA = null;

#console保存大量数据在内存中。

过多的console，比如定时器的console会导致浏览器卡死。

解决：合理利用console，线上项目尽量少的使用console，当然如果你要发招聘除外。

#如何避免内存泄漏：

记住一个原则：不用的东西，及时归还，毕竟你是'借的'嘛。

减少不必要的全局变量，使用严格模式避免意外创建全局变量。
在你使用完数据后，及时解除引用(闭包中的变量，dom引用，定时器清除)。
组织好你的逻辑，避免死循环等造成浏览器卡顿，崩溃的问题。

#关于内存泄漏：

即使是1byte的内存，也叫内存泄漏，并不一定是导致浏览器崩溃、卡顿才能叫做内存泄漏。
一般是堆区内存泄漏，栈区不会泄漏。

基本类型的值存在内存中，被保存在栈内存中，引用类型的值是对象，保存在堆内存中。所以对象、数组之类的，才会发生内存泄漏。

使用chorme监控内存泄漏，可以看一下这篇文章

#小结

了解了内存泄漏的原因以及出现的情况，那么我们在编码过程中只要多加注意，就不会发生非常严重的内存泄漏问题。

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