JS的垃圾回收机制

一、为什么需要垃圾回收机制

程序的运行需要内存,只要程序提出要求,操作系统或者运行时就必须供给内存。
对于持续运行的服务进程,必须及时释放内存。
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

var a="hello world";
var b="world";
var a=b;
//这时,会释放掉“hello world”,释放内存以便再引用

不再用到的内存,没有及时释放,就叫做内存泄漏
有些语言(比如c语言)必须手动释放内存,程序员负责内存管理。
这很麻烦,所以大多数语言提供自动内存管理,减轻程序员的负担,这被称为"垃圾回收机制"

二、JS执行环境的定义

执行环境(简称环境)定义了变量或函数有权访问的其他数据,决定了它们的各自行为。

全局执行环境是最外围的一个执行环境,在Web浏览器中,全局执行环境被认为是window对象。
全局执行环境被销毁时(例如关闭网页或者关闭浏览器),保存在内部的变量和函数也随之被销毁。

每个函数都有自己的执行环境,当执行流进入一个函数时,函数的环境就会被推入一个环境栈中。
而在函数执行后,栈将环境弹出,把控制权返回给之前的执行环境。

三、垃圾回收常用方式

1、标记清除
JS中最常用的方式就是标记清除(mark-and-sweep)。

当变量进入一个环境(例如在函数内声明一个变量)时,就将这个变量标记为进入环境
从逻辑上讲,永远不能释放进入环境的变量所占用的内存,因为只要执行流进入相应的环境的时候,就有可能会用到这些变量。
当变量离开环境时,后续不会再被引用时,则将其标记为离开环境

垃圾收集器会在运行的时候给存储在内存中所有的变量都加上标记,然后它会去掉在环境中的变量的标记以及去掉被在环境中的变量引用的变量的标记
在运行完成后,变量再被加上标记,则被视为将要被删除的变量,原因是环境的变量已经无法访问到这些变量了。
最后,垃圾收集器完成内存清除工作,销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。

function test(){
    var a = 10;    //被标记"进入环境"
    var b = "hello";    //被标记"进入环境"
}
test();    //执行完毕后之后,a和b又被标记"离开环境",被回收

2、引用计数
引用计数的策略并不常用。
引用计数的含义是跟踪记录每个值被引用的次数

当声明了一个变量并将一个引用类型的值赋给该变量时,则这个值的引用次数就是 1。
如果同一个值又被赋给了另一个变量,则该值的引用次数加 1。
相反,如果包含这个值的变量又引用了另外一个值,则这个值的引用次数就减 1。
当这个值的引用次数变成 0时,则说明没有办法再访问这个值了,因而就可以将其占用的内存空间回收回来了。
当垃圾收集器下次再运行时,它就会释放那些引用次数为 0 的值所占用的内存

const arr = [1,2,3,4];
console.log("hello world");

上面的代码中,数组[1,2,3,4]是一个值,会占用内存。变量arr是仅有的对这个值的引用,因此引用次数为1。
尽管后面的代码没有用到arr,它还是会持续占用内存。

let arr = [1,2,3,4];
console.log("hello world");
arr = null;

上面代码中,arr重置为null,就解除了对[1,2,3,4]的引用,引用次数变成了0,内存就可以释放出来了。


3、小结

function problem() {
    var objA = new Object();
    var objB = new Object();
    objA.someOtherObject = objB;
    objB.anotherObject = objA;
}

在这个例子里面,objA和objB通过各自的属性相互引用,这样的话,两个对象的引用次数都为2。
① 在采用标记清除的策略中,由于函数执行完成之后,这两个对象都离开了作用域,因此这种相互引用不是个问题。
② 但在采用引用技术的策略的实现中,当函数执行完毕后,objectA和objectB还将继续存在,因为他们的引用次数永远不会时0。如果这个函数被多次调用,就会导致大量内存得不到回收。

到目前为止,IE、Firefox、Opera、Chrome、Safari的js实现使用的都是标记清除的垃圾回收策略或类似的策略,只不过垃圾收集的时间间隔互不相同。


4、性能问题
触发垃圾收集的变量分配、字面量和(或)数组元素的临界值会被调整为动态修正。
如果垃圾收集例程回收的内存分配量低于15%,则变量、字面量和(或)数组元素的临界值就会加倍。
如果例程回收了85%的内存分配量,则将各种临界值重置回默认值。

注:后续,作者会谈下如何识别内存泄漏~敬请期待✿✿ヽ(°▽°)ノ✿

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