关于javascript:理解-JavaScript-中的内存管理Memory-Management

平时写 JavaScript 代码时候，咱们很少会思考到内存治理（Memory Management)的问题，因为 JS 曾经帮咱们做了这些事件：

1. 创立变量（对象，字符串等）时主动进行分配内存。

2. 对不再应用的变量“主动”开释，也称垃圾回收（garbage collection）。

   然而，了解 JS 的内存治理，能够在咱们遇到内存透露问题的时候及时解决，也有助于咱们写出更高效的代码。

什么是内存

从计算机硬件层面来说，内存是计算机的重要部件之一，它是 CPU 能间接寻址的存储空间。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的。

堆内存和栈内存

栈内存（stack memory：
栈是 JavaScript 用来存储静态数据的数据结构。静态数据是引擎在编译时晓得其大小的数据。在 JavaScript 中，这包含 7 种原始值 (Primitive values)(string, number, boolean, bull, undefined, bigInt, symbol) 和指向对象和函数的援用。

特点：

1. 栈内存给每个变量调配的内存空间是固定的。也就是说，栈上调配的空间是在编译时由编译器设置的（这个过程也称为“动态内存调配（static memory allocation）”），在程序执行时不会扭转。
2. 栈内存的大小也是无限的。
3. 后进先出，存取速度绝对于堆内存，更快。

堆内存 (heap memory)：
堆内存是一个不同的存储数据的空间，JavaScript 在这里存储对象和函数。

特点：

1. 堆内存的大小是在编译过程中动态分配的，这个过程也称“动态内存调配（dynamic memory allocation”
2. 要留神的是，堆内存和数据结构中的堆齐全是两码事，调配形式倒是相似于链表。具体能够参考 What’s the relationship between “a” heap and “the” heap?
3. 存取速度绝对比较慢

动态内存调配 & 动态内存调配：

内存生命周期（Memory life cycle）

内存的生命周期和咱们生存中应用工具的状况很像，都是拿，用，还这三个流程。

1. 按需分配内存（Allocate memory)
   分配内存产生在咱们初始化一个变量的时候。
2. 应用调配的内存，进行读 / 写操作（Use memory）
3. 不再须要的时候，开释内存 (Release memory)
   当内存不在须要应用的时候，就要进行开释（Release）然而 JS 不像 C 语言, 能够通过 malloc() 和 free() 函数来进行内存治理，JS 须要依赖“垃圾回收机制”来开释内存

var n = 12; // 给 Number 类型变量 n 调配栈内存
var o = {
  name: "Emon",
  job: "developer",
}; // 给对象类型变量 o 调配堆内存进行存储，并把对 o 的援用存储到栈内存中

垃圾回收(Garbage collection)

垃圾回收的算法次要是依赖于援用的概念。
援用 (Reference)：在内存治理的环境中，一个对象如果有拜访另一个对象的权限，叫做一个对象援用另一个对象。援用包含显示援用(explicitly reference) 和隐式援用(implicitly reference)。

var emonObj = {name: "emon", dept: "web"}; // emonObj 对它的原型（prototype）有隐式援用
emonObj.name; // emonObj 对象对 name value 有显示援用

而垃圾回收器就是把咱们不再须要的内存的时候，主动开释它。然而这只能是一个近似的过程，因为“某块内存是否依然须要”的状态是无奈断定（undecidable）的，也就是一个算法在有穷工夫内无奈给出“yes”或“no”答案。
所以判断这个“是否不再须要”的状态，是垃圾回收算法始终在致力思考和优化的问题。

标记 - 革除算法（Mark-and-sweep algorithm）

自从 2012 之后，所有古代浏览器都应用带了标记 - 革除垃圾回收算法。它把“对象是否不再须要”简化为“对象是否能够取得”。
它的原理是：设置一个叫做根的对象（root）（JavaScript 中指的是全局对象）。垃圾回收器将定期从 root 开始，找所有从 root 开始援用的对象，以及援用的援用 … 最终取得所有能够取得的对象和不能取得的对象，并把不能取得的对象所占用的内存给给开释掉。

当然，它也有个限度，那就是无奈从根对象查问到的对象都会被革除。

援用计数垃圾收集（Reference-counting garbage collection）

这是一种最简略是垃圾回收算法，它办法把“对象是否不再须要”简化为“没有其余对象援用它”。如果一个对象是零援用，那么它将会被垃圾回收机制回收。

然而这种算法在循环援用的时候不起作用。因而曾经被废除了。这里咱们不做过多探讨。

内存透露（memory leak）

内存透露是指：

1. 计算机程序因为某些起因（对存储器配置配置管理失当，忽略或者谬误）造成程序没法是否曾经不再应用的内存。
2. 配置给对象的存储器无奈被执行程序所拜访。
   内存透露不是指内存在物理上的隐没，而是应用程序调配某段内存之后，因为设计失误，导致在是否该段内存之前就失去了对该段内存的管制，造成内存的节约。

咱们这里会将 4 种常见的内存透露例子，你会发现，如果你了解了幕后产生的事件，这些都是能够轻易防止的。

全局变量（Global variables）

把数据存储在全局变量中可能是最常见的内存透露。如果你用 `var` 关键字申明一个变量，间接定义一个 `function`，或者间接疏忽关键字的时候，浏览器引擎会主动把这个变量加到 `window` 对象外面。

function createPerson() {
  // 以下三个变量，看似定义在 createPerson 办法里，理论寄存在 window 对象里。如果这些数据足够大，则会影响到程序运行速率
  var globalName = "Emon"; // 应用 var 关键字创立的变量
  this.currentPerson = "me"; // 应用 this 创立的变量，这里的 this 指向的是 window
  globalLastName = "Lu"; // 未声明的变量
}

解决办法

1. 尽量避免定义全局变量，能够通过应用 let,const 关键字来定义变量。
2. 在严格模式下运行代码来防止这种状况。
3. 在创立全局变量之后，确保在不应用它的时候开释掉，能够把它设置为null。

参考文档

• JavaScript’s Memory Management Explained
• How JavaScript works: memory management + how to handle 4 common memory leaks
• Memory Management