关于javascript:JavaScript内存管理介绍

作者：Ahmad shaded
译者：前端小智
起源：felixgerschau

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大多数时候，咱们在不理解无关内存治理的常识下也只开发，因为 JS 引擎会为咱们解决这个问题。不过，有时候咱们会遇到内存透露之类的问题，这个只有晓得内存调配是怎么工作的，咱们能力解决这些问题。

在本文中，次要介绍 内存调配 和垃圾回收 的工作原理以及如何防止一些常见的 内存透露 问题。

在 JS 中，当咱们创立变量、函数或任何对象时，J S 引擎会为此分配内存，并在不再须要时开释它。

分配内存 是在内存中保留空间的过程，而 开释内存 则开释空间，筹备用于其余目标。

每次咱们调配一个变量或创立一个函数时，该变量的存储会经验以下雷同的阶段：

分配内存

JS 会为咱们解决这个问题: 它调配咱们创建对象所需的内存。

应用内存

应用内存是咱们在代码中显式地做的事件: 对内存的读写其实就是对变量的读写。

开释内存

此步骤也由 JS 引擎解决，开释调配的内存后，就能够将其用于新用处。

内存治理上下文中的“对象”不仅包含 JS 对象，还包含函数和函数作用域。

当初咱们晓得，对于咱们在 JS 中定义的所有内容，引擎都会分配内存并在不再须要内存时将其开释。

我想到的下一个问题是: 这些货色将被贮存在哪里？

JS 引擎在两个中央能够存储数据：内存堆 和堆栈。堆和堆栈是引擎是用于不同目标的两个数据结构。

堆栈是 JS 用于存储静态数据的数据结构。静态数据是引擎在编译时能晓得大小的数据。在 JS 中，包含指向对象和函数的原始值（strings，number，boolean，undefined和null）和援用类型。

因为引擎晓得大小不会扭转，因而它将为每个值调配固定数量的内存。

在执行之前立刻分配内存的过程称为 动态内存调配。这些值和整个堆栈的限度取决于浏览器。

堆是另一个存储数据的空间，JS 在其中存储对象和函数。

与堆栈不同，JS 引擎不会为这些对象调配固定数量的内存，而依据须要调配空间。这种分配内存的形式也称为 动态内存调配。

上面将对这两个存储的个性进行比拟：

堆栈	堆
寄存根本类型和援用大小在编译时已知调配固定数量的内存	对象和函数在运行时才晓得大小没怎么限度

来几个事例，增强一下映像。

const person = {
  name: 'John',
  age: 24,
};

JS 在堆中为这个对象分配内存。理论值依然是原始值，这就是它们存储在堆栈中的起因。

const hobbies = ['hiking', 'reading'];

数组也是对象，这就是为什么它们存储在堆中的起因。

let name = 'John'; // 为字符串分配内存
const age = 24; // 为字分配内存

name = 'John Doe'; // 为新字符串分配内存
const firstName = name.slice(0,4); // 为新字符串分配内存

始值是不可变的，所以 JS 不会更改原始值，而是创立一个新值。

所有变量首先指向堆栈。如果是非原始值，则 堆栈 蕴含对 堆中对象的援用。

堆的内存没有按特定的形式排序，所以咱们须要在堆栈中保留对其的援用。咱们能够将 援用 视为地址，并将堆中的对象视为这些地址所属的屋宇。

请记住，JS 将对象和函数存储在堆中。根本类型和援用存储在堆栈中。

这张照片中，咱们能够察看到如何存储不同的值。留神 person 和newPerson都如何指向同一对象。

const person = {
  name: 'John',
  age: 24,
};

这将在堆中创立一个新对象，并在堆栈中创立对该对象的援用。

当初，咱们晓得 JS 如何为各种对象分配内存，然而在内存生命周期，还有最初一步：开释内存。

就像内存调配一样，JavaScript 引擎也为咱们解决这一步骤。更具体地说，垃圾收集器 负责此工作。

一旦 JS 引擎辨认变量或函数不在被须要时，它就会开释它所占用的内存。

这样做的次要问题是，是否依然须要一些内存是一个无奈确定的问题，这意味着不可能有一种算法可能在不再须要那一刻立刻收集不再须要的所有内存。

一些算法能够很好地解决这个问题。我将在本节中探讨最罕用的办法：援用计数 和标记革除 算法。

当申明了一个变量并将一个援用类型值赋值该变量时，则这个值的援用次数就是1。如果同一个值又被赋给另外一个变量，则该值得引用次数加1。相同，如果蕴含对这个值援用的变量又取得了另外一个值，则这个值的援用次数减 1。

当这个值的援用次数变成 0时，则阐明没有方法再拜访这个值了，因此就能够将其占用的内存空间回收回来。这样，当垃圾收集器下次再运行时，它就会开释那些援用次数为零的值所占用的内存。

咱们看上面的例子。

请留神，在最初一帧中，只有 hobbies 留在堆中的，因为最初援用的是对象。

援用计数 算法的问题在于它不思考循环援用。当一个或多个对象相互援用但无奈再通过代码拜访它们时，就会产生这种状况。

let son = {name: 'John',};

let dad = {name: 'Johnson',}

son.dad = dad;
dad.son = son;

son = null;
dad = null;

因为父对象互相援用，因而该算法不会开释调配的内存，咱们再也无法访问这两个对象。

它们设置为 null 不会使援用计数算法辨认出它们不再被应用，因为它们都有传入的援用。

标记革除算法对循环依赖性有解决方案。它检测到是否能够从root 对象拜访它们，而不是简略地计算对给定对象的援用。

浏览器的 root 是window 对象，而 NodeJS 中的 root 是global。

该算法将无法访问的对象标记为垃圾，而后对其进行扫描（收集）。根对象将永远不会被收集。

这样，循环依赖关系就不再是问题了。在后面的示例中，dad对象和 son 对象都不能从根拜访。因而，它们都将被标记为垃圾并被收集。

自 2012 年以来，该算法已在所有古代浏览器中实现。仅对性能和实现进行了改良，算法的核心思想还是一样的。

主动垃圾收集使咱们能够专一于构建应用程序，而不用浪费工夫进行内存治理。然而，咱们须要衡量取舍。

因为算法无奈确切晓得什么时候不再须要内存，JS 应用程序可能会应用比理论须要更多的内存。

即便将对象标记为垃圾，也要由垃圾收集器来决定何时以及是否将收集调配的内存。

如果你心愿应用程序尽可能进步内存效率，那么最好应用低级语言。然而请记住，这须要衡量取舍。

收集垃圾的算法通常会定期运行以清理未应用的对象。

问题是咱们开发人员不晓得何时会回收。收集大量垃圾或频繁收集垃圾可能会影响性能。然而，用户或开发人员通常不会留神到这种影响。

在全局变量中存储数据，最常见内存问题可能是 内存透露。

在浏览器的 JS 中，如果省略 var，const 或let，则变量会被加到 window 对象中。

users = getUsers();

在严格模式下能够防止这种状况。

除了意外地将变量增加到根目录之外，在许多状况下，咱们须要这样来应用全局变量，然而一旦不须要时，要记得手动的把它开释了。

开释它很简略，把 null 给它就行了。

window.users = null;

遗记计时器和回调能够使咱们的应用程序的内存使用量减少。特地是在单页应用程序（SPA）中，在动静增加事件侦听器和回调时必须小心。

const object = {};
const intervalId = setInterval(function() {
  // 这里应用的所有货色都无奈收集直到革除 `setInterval`
  doSomething(object);
}, 2000);

下面的代码每 2 秒运行一次该函数。如果咱们的我的项目中有这样的代码，很有可能不须要始终运行它。

只有 setInterval 没有被勾销，则其中的援用对象就不会被垃圾回收。

确保在不再须要时革除它。

clearInterval(intervalId);

假如咱们向按钮增加了 onclick 侦听器，之后该按钮将被删除。旧的浏览器无奈收集侦听器，然而现在，这不再是问题。

不过，当咱们不再须要事件侦听器时，删除它们依然是一个好的做法。

const element = document.getElementById('button');
const onClick = () => alert('hi');

element.addEventListener('click', onClick);

element.removeEventListener('click', onClick);
element.parentNode.removeChild(element);

内存透露与后面的内存透露相似: 它产生在用 JS 存储 DOM 元素时。

const elements = [];
const element = document.getElementById('button');
elements.push(element);

function removeAllElements() {elements.forEach((item) => {document.body.removeChild(document.getElementById(item.id))
  });
}

删除这些元素时，咱们还须要确保也从数组中删除该元素。否则，将无奈收集这些 DOM 元素。

const elements = [];
const element = document.getElementById('button');
elements.push(element);

function removeAllElements() {elements.forEach((item, index) => {document.body.removeChild(document.getElementById(item.id));
    elements.splice(index, 1);
  });
}

因为每个 DOM 元素也保留对其父节点的援用，因而能够避免垃圾收集器收集元素的父元素和子元素。

在本文中，咱们总结了 JS 中内存治理的外围概念。写这篇文章能够帮忙咱们理清一些咱们不齐全了解的概念。

心愿这篇对你有所帮忙，咱们下期再见，记得三连哦！

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原文：https://felixgerschau.com/jav…

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关于javascript:JavaScript内存管理介绍

缓存 (Memory) 生命周期

内存堆和堆栈

堆栈：动态内存调配

堆: 动态内存调配

事例

JavaScript 中的援用

事例

垃圾回收

援用计数

周期数

标记革除

折衷

内存应用

性能

内存透露

被忘记的计时器和回调

被忘记的计时器

被忘记的回调

脱离 DOM 援用

总结

交换