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js之垃圾回收与内存泄露

js之垃圾回收与内存泄露

作者: hui树 | 来源:发表于2020-03-02 16:57 被阅读0次

    JavaScript会在创建变量(对象,字符串等)时分配内存,并且在不再使用它们时“自动”释放内存,这个自动释放内存的过程称为垃圾回收。 因为自动垃圾回收机制的存在,让大多Javascript开发者感觉他们可以不关心内存管理,所以会在一些情况下导致内存泄漏。

    内存生命周期

    JS 环境中分配的内存有如下声明周期:

    1.内存分配:当我们申明变量、函数、对象的时候,系统会自动为他们分配内存
    2.内存使用:即读写内存,也就是使用变量、函数等
    3.内存回收:使用完毕,由垃圾回收机制自动回收不再使用的内存

    垃圾回收机制

    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:

    1.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 。
    2.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。
    3.那些还存在标记的变量被视为准备删除的变量。
    4.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:被废弃的垃圾收集策

    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。

    var element = document.getElementById('something');
    var 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)。
    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;
    

    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:

    1.256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。
    2.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();
    

    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();
    

    当然我们也可以 手动释放全局变量的内存

    window.bar = undefined
    delete window.bar2
    

    被遗忘的定时器和回调函数

    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);
    

    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;
    }
    

    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
    

    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。

    1. 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。
    2. 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)。
    3. 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:

    1. 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。
    2. 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

    内存泄漏的识别

    如果连续五次垃圾回收之后,内存占用一次比一次大,就有内存泄漏。 这就要求实时查看内存的占用情况。

    在 Chrome 浏览器中,我们可以这样查看内存占用情况

    打开开发者工具,选择 Performance 面板
    在顶部勾选 Memory
    点击左上角的 record 按钮
    在页面上进行各种操作,模拟用户的使用情况
    一段时间后,点击对话框的 stop 按钮,面板上就会显示这段时间的内存占用情况

    我们有两种方式来判定当前是否有内存泄漏:

    多次快照后,比较每次快照中内存的占用情况,如果呈上升趋势,那么可以认为存在内存泄漏
    某次快照后,看当前内存占用的趋势图,如果走势不平稳,呈上升趋势,那么可以认为存在内存泄漏

    结语

    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。

    (网络资源整理而来)

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