美文网首页高级前端进阶
【进阶1-4期】JavaScript深入之带你走进内存机制

【进阶1-4期】JavaScript深入之带你走进内存机制

作者: 程序员依扬 | 来源:发表于2018-11-29 15:47 被阅读1次

    (关注福利,关注本公众号回复[资料]领取优质前端视频,包括Vue、React、Node源码和实战、面试指导)

    本周正式开始前端进阶的第一期,本周的主题是调用堆栈,今天是第4天。

    本计划一共28期,每期重点攻克一个面试重难点,如果你还不了解本进阶计划,点击查看前端进阶的破冰之旅

    本期推荐文章

    JavaScript 内存机制 ,由于微信不能访问外链,点击阅读原文就可以啦。

    推荐理由

    面试中,如果能和面试官聊到内存机制,肯定会给自己加分很多。在JS中大家不是很在意垃圾回收,认为系统会做好回收工作,但是这并不是说不会有内存泄漏的情况,今天的文章正好给你查漏补缺。

    阅读笔记

    JS内存空间分为栈(stack)堆(heap)池(一般也会归类为栈中)。 其中存放变量,存放复杂对象,存放常量,所以也叫常量池。

    昨天文章介绍了堆和栈,小结一下,【进阶1-3期】JavaScript深入之内存空间详细图解

    • 基本类型:--> 内存(不包含闭包中的变量)
    • 引用类型:--> 内存

    今日补充一个知识点,就是闭包中的变量并不保存中栈内存中,而是保存在堆内存中,这也就解释了函数之后之后为什么闭包还能引用到函数内的变量。

    function A() {
      let a = 1
      function B() {
          console.log(a)
      }
      return B
    }
    

    闭包的简单定义是:函数 A 返回了一个函数 B,并且函数 B 中使用了函数 A 的变量,函数 B 就被称为闭包。

    函数 A 弹出调用栈后,函数 A 中的变量这时候是存储在堆上的,所以函数B依旧能引用到函数A中的变量。现在的 JS 引擎可以通过逃逸分析辨别出哪些变量需要存储在堆上,哪些需要存储在栈上。

    闭包的介绍点到为止,【进阶2期】 作用域闭包会详细介绍,敬请期待。

    今天文章的重点是内存回收内存泄漏

    内存回收

    JavaScript有自动垃圾收集机制,垃圾收集器会每隔一段时间就执行一次释放操作,找出那些不再继续使用的值,然后释放其占用的内存。

    • 局部变量和全局变量的销毁
      • 局部变量:局部作用域中,当函数执行完毕,局部变量也就没有存在的必要了,因此垃圾收集器很容易做出判断并回收。
      • 全局变量:全局变量什么时候需要自动释放内存空间则很难判断,所以在开发中尽量避免使用全局变量。
    • 以Google的V8引擎为例,V8引擎中所有的JS对象都是通过来进行内存分配的
      • 初始分配:当声明变量并赋值时,V8引擎就会在堆内存中分配给这个变量。
      • 继续申请:当已申请的内存不足以存储这个变量时,V8引擎就会继续申请内存,直到堆的大小达到了V8引擎的内存上限为止。
    • V8引擎对堆内存中的JS对象进行分代管理
      • 新生代:存活周期较短的JS对象,如临时变量、字符串等。
      • 老生代:经过多次垃圾回收仍然存活,存活周期较长的对象,如主控制器、服务器对象等。

    垃圾回收算法

    对垃圾回收算法来说,核心思想就是如何判断内存已经不再使用,常用垃圾回收算法有下面两种。

    • 引用计数(现代浏览器不再使用)
    • 标记清除(常用)
    引用计数

    引用计数算法定义“内存不再使用”的标准很简单,就是看一个对象是否有指向它的引用。如果没有其他对象指向它了,说明该对象已经不再需要了。

    // 创建一个对象person,他有两个指向属性age和name的引用
    var person = {
        age: 12,
        name: 'aaaa'
    };
    
    person.name = null; // 虽然name设置为null,但因为person对象还有指向name的引用,因此name不会回收
    
    var p = person; 
    person = 1;         //原来的person对象被赋值为1,但因为有新引用p指向原person对象,因此它不会被回收
    
    p = null;           //原person对象已经没有引用,很快会被回收
    

    引用计数有一个致命的问题,那就是循环引用

    如果两个对象相互引用,尽管他们已不再使用,但是垃圾回收器不会进行回收,最终可能会导致内存泄露。

    function cycle() {
        var o1 = {};
        var o2 = {};
        o1.a = o2;
        o2.a = o1; 
    
        return "cycle reference!"
    }
    
    cycle();
    

    cycle函数执行完成之后,对象o1o2实际上已经不再需要了,但根据引用计数的原则,他们之间的相互引用依然存在,因此这部分内存不会被回收。所以现代浏览器不再使用这个算法。

    但是IE依旧使用。

    var div = document.createElement("div");
    div.onclick = function() {
        console.log("click");
    };
    

    上面的写法很常见,但是上面的例子就是一个循环引用。

    变量div有事件处理函数的引用,同时事件处理函数也有div的引用,因为div变量可在函数内被访问,所以循环引用就出现了。

    标记清除(常用)

    标记清除算法将“不再使用的对象”定义为“无法到达的对象”。即从根部(在JS中就是全局对象)出发定时扫描内存中的对象,凡是能从根部到达的对象,保留。那些从根部出发无法触及到的对象被标记为不再使用,稍后进行回收。

    无法触及的对象包含了没有引用的对象这个概念,但反之未必成立。

    所以上面的例子就可以正确被垃圾回收处理了。

    所以现在对于主流浏览器来说,只需要切断需要回收的对象与根部的联系。最常见的内存泄露一般都与DOM元素绑定有关:

    email.message = document.createElement(“div”);
    displayList.appendChild(email.message);
    
    // 稍后从displayList中清除DOM元素
    displayList.removeAllChildren();
    

    上面代码中,div元素已经从DOM树中清除,但是该div元素还绑定在email对象中,所以如果email对象存在,那么该div元素就会一直保存在内存中。

    内存泄漏

    对于持续运行的服务进程(daemon),必须及时释放不再用到的内存。否则,内存占用越来越高,轻则影响系统性能,重则导致进程崩溃。 对于不再用到的内存,没有及时释放,就叫做内存泄漏(memory leak)

    内存泄漏识别方法

    1、浏览器方法
    1. 打开开发者工具,选择 Memory
    2. 在右侧的Select profiling type字段里面勾选 timeline
    3. 点击左上角的录制按钮。
    4. 在页面上进行各种操作,模拟用户的使用情况。
    5. 一段时间后,点击左上角的 stop 按钮,面板上就会显示这段时间的内存占用情况。
    2、命令行方法

    使用 Node 提供的 process.memoryUsage 方法。

    console.log(process.memoryUsage());
    
    // 输出
    { 
      rss: 27709440,        // resident set size,所有内存占用,包括指令区和堆栈
      heapTotal: 5685248,   // "堆"占用的内存,包括用到的和没用到的
      heapUsed: 3449392,    // 用到的堆的部分
      external: 8772        // V8 引擎内部的 C++ 对象占用的内存
    }
    

    判断内存泄漏,以heapUsed字段为准。

    详细的JS内存分析将在【进阶20期】性能优化详细介绍,敬请期待。

    WeakMap

    ES6 新出的两种数据结构:WeakSetWeakMap,表示这是弱引用,它们对于值的引用都是不计入垃圾回收机制的。

    const wm = new WeakMap();
    const element = document.getElementById('example');
    
    wm.set(element, 'some information');
    wm.get(element) // "some information"
    

    先新建一个 Weakmap 实例,然后将一个 DOM 节点作为键名存入该实例,并将一些附加信息作为键值,一起存放在 WeakMap 里面。这时,WeakMap 里面对element的引用就是弱引用,不会被计入垃圾回收机制。

    昨日思考题解答

    昨天文章留了一道思考题,群里讨论很热烈,大家应该都知道原理了,现在来简单解答下。

    var a = {n: 1};
    var b = a;
    a.x = a = {n: 2};
    
    a.x     // --> undefined
    b.x     // --> {n: 2}
    

    答案已经写上面了,这道题的关键在于

    • 1、优先级。.的优先级高于=,所以先执行a.x,堆内存中的{n: 1}就会变成{n: 1, x: undefined},改变之后相应的b.x也变化了,因为指向的是同一个对象。
    • 2、赋值操作是从右到左,所以先执行a = {n: 2}a的引用就被改变了,然后这个返回值又赋值给了a.x需要注意的是这时候a.x是第一步中的{n: 1, x: undefined}那个对象,其实就是b.x,相当于b.x = {n: 2}

    [图片上传失败...(image-873d78-1543477653316)]

    今日份思考题

    问题一

    从内存来看 null 和 undefined 本质的区别是什么?

    问题二

    ES6语法中的 const 声明一个只读的常量,那为什么下面可以修改const的值?

    const foo = {}; 
    foo = {}; // TypeError: "foo" is read-only
    foo.prop = 123;
    foo.prop // 123
    

    问题三

    哪些情况下容易产生内存泄漏?

    参考

    JavaScript 内存机制

    MDN之运算符优先级

    由ES规范学JavaScript(二):深入理解“连等赋值”问题

    InterviewMap

    往期文章查看

    每周计划安排

    每周面试重难点计划如下,如有修改会通知大家。每周一期,为期半年,准备明年跳槽的小伙伴们可以把本公众号置顶了。

    • 【进阶1期】 调用堆栈
    • 【进阶2期】 作用域闭包
    • 【进阶3期】 this全面解析
    • 【进阶4期】 深浅拷贝原理
    • 【进阶5期】 原型Prototype
    • 【进阶6期】 高阶函数
    • 【进阶7期】 事件机制
    • 【进阶8期】 Event Loop原理
    • 【进阶9期】 Promise原理
    • 【进阶10期】Async/Await原理
    • 【进阶11期】防抖/节流原理
    • 【进阶12期】模块化详解
    • 【进阶13期】ES6重难点
    • 【进阶14期】计算机网络概述
    • 【进阶15期】浏览器渲染原理
    • 【进阶16期】webpack配置
    • 【进阶17期】webpack原理
    • 【进阶18期】前端监控
    • 【进阶19期】跨域和安全
    • 【进阶20期】性能优化
    • 【进阶21期】VirtualDom原理
    • 【进阶22期】Diff算法
    • 【进阶23期】MVVM双向绑定
    • 【进阶24期】Vuex原理
    • 【进阶25期】Redux原理
    • 【进阶26期】路由原理
    • 【进阶27期】VueRouter源码解析
    • 【进阶28期】ReactRouter源码解析

    交流

    本人Github链接如下,欢迎各位Star

    http://github.com/yygmind/blog

    我是木易杨,网易高级前端工程师,跟着我每周重点攻克一个前端面试重难点。接下来让我带你走进高级前端的世界,在进阶的路上,共勉!

    如果你想加群讨论每期面试知识点,公众号回复[加群]即可

    相关文章

      网友评论

        本文标题:【进阶1-4期】JavaScript深入之带你走进内存机制

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/uzjfcqtx.html