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資訊專欄INFORMATION COLUMN

20170605-內(nèi)存泄漏和垃圾回收

KitorinZero / 2572人閱讀

摘要：引用計數(shù)另一種不太常見的垃圾回收策略是引用計數(shù)。引用計數(shù)的含義是跟蹤記錄每個值被引用的次數(shù)。在采用引用計數(shù)的策略中，由于函數(shù)執(zhí)行之后，這兩個對象都離開了作用域，函數(shù)執(zhí)行完成之后，和還將會繼續(xù)存在，因為他們的引用次數(shù)永遠(yuǎn)不會是。

垃圾回收的必要性

由于字符串、對象和數(shù)組沒有固定大小，所以當(dāng)他們的大小已知時，才能對他們進行動態(tài)的存儲分配。JavaScript程序每次創(chuàng)建字符串、數(shù)組或?qū)ο髸r，解釋器都必須分配內(nèi)存來存儲那個實體。只要像這樣動態(tài)地分配了內(nèi)存，最終都要釋放這些內(nèi)存以便他們能夠被再用，否則，JavaScript的解釋器將會消耗完系統(tǒng)中所有可用的內(nèi)存，造成系統(tǒng)崩潰。 ---《JavaScript權(quán)威指南（第四版）》

JavaScript的解釋器可以檢測到何時程序不再使用一個對象了，當(dāng)他確定了一個對象是無用的時候，他就知道不再需要這個對象，可以把它所占用的內(nèi)存釋放掉了。例如：

var a = "before";
var b = "override a";
var a = b; //重寫a

這段代碼運行之后，“before”這個字符串失去了引用（之前是被a引用），系統(tǒng)檢測到這個事實之后，就會釋放該字符串的存儲空間以便這些空間可以被再利用。

垃圾回收原理

最常采用的垃圾回收有兩種方法：標(biāo)記清除、引用計數(shù)

標(biāo)記清除

當(dāng)執(zhí)行流入到一個函數(shù)中時，會創(chuàng)建該函數(shù)的執(zhí)行環(huán)境，執(zhí)行環(huán)境中的變量都會被標(biāo)記為“進入環(huán)境”，從邏輯上講，永遠(yuǎn)不能釋放“進入執(zhí)行環(huán)境”變量所占用的內(nèi)存。因為只要執(zhí)行流入相應(yīng)的執(zhí)行環(huán)境，就可能會用到這些變量。
垃圾收集器在運行的時候會給存儲在內(nèi)存的中的變量都加上標(biāo)記。然后，它會去掉環(huán)境中的變量以及被環(huán)境中的變量引用的變量的標(biāo)記。而在此之后再被加上標(biāo)記的變量將被視為準(zhǔn)備刪除的變量。最后，垃圾收集器完成內(nèi)存清除工作，銷毀那些帶標(biāo)記的值并回收它們所占用的內(nèi)存空間。

引用計數(shù)

另一種不太常見的垃圾回收策略是引用計數(shù)。引用計數(shù)的含義是跟蹤記錄每個值被引用的次數(shù)。當(dāng)聲明了一個變量并將一個引用類型賦值給該變量時，則這個值的引用次數(shù)就是1。相反，如果包含對這個值引用的變量又取得了另外一個值，則這個值的引用次數(shù)就減1。當(dāng)這個引用次數(shù)變成0時，則說明沒有辦法再訪問這個值了，因而就可以將其所占的內(nèi)存空間給收回來。這樣，垃圾收集器下次再運行時，它就會釋放那些引用次數(shù)為0的值所占的內(nèi)存。

但是用這種方法存在問題：

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

在這個例子中，objA和objB通過各自的屬性相互引用；也就是說這兩個對象的引用次數(shù)都是2。在采用引用計數(shù)的策略中，由于函數(shù)執(zhí)行之后，這兩個對象都離開了作用域，函數(shù)執(zhí)行完成之后，objA和objB還將會繼續(xù)存在，因為他們的引用次數(shù)永遠(yuǎn)不會是0。這樣的相互引用如果說很大量的存在就會導(dǎo)致大量的內(nèi)存泄露。

引起內(nèi)存泄漏的操作 用全局變量緩存數(shù)據(jù)

將全局變量作為緩存數(shù)據(jù)的一種方式，將之后要用到的數(shù)據(jù)都掛載到全局變量上，用完之后也不手動釋放內(nèi)存（因為全局變量引用的對象，垃圾回收機制不會自動回收），全局變量逐漸就積累了一些不用的對象，導(dǎo)致內(nèi)存泄漏

var x = [];
function grow() {
  x.push(new Array(1000000).join("x"));
  /*
     使用x數(shù)組進行某些操作
  */
  setTimeout(grow, 1000);
}
grow()
沒有清理的DOM元素引用 
(function () {
  var nodes = "";
  var item = {
    // 為了凸顯
    name: new Array(1000000).join("x")
  }
  nodes = document.getElementById("nodes")
  nodes.item = item
  nodes.parentElement.removeChild(nodes)
})()

notes變量指向的是頁面中的一個元素（也是內(nèi)存中的一塊空間），當(dāng)將 notes 對應(yīng)的元素從頁面中移除后，其在內(nèi)存中對應(yīng)的空間由于仍然由notes變量指向（引用），因此垃圾回收機制不會將這塊內(nèi)存空間回收，從而導(dǎo)致內(nèi)存泄漏

　被遺忘的定時器或者回調(diào) 
var someResource = getData();
setInterval(function() {
    var node = document.getElementById("Node");
    if(node) {
        node.innerHTML = JSON.stringify(someResource));
    }
}, 1000);

這樣的代碼很常見, 如果id為Node的元素從DOM中移除, 該定時器仍會存在, 同時, 因為回調(diào)函數(shù)中包含對someResource的引用, 定時器外面的someResource也不會被釋放.

閉包循環(huán)引用 
var theThing = null  
var replaceThing = function () {
  var originalThing = theThing
  var unused = function () {
    if (originalThing)
      console.log("hi")
  }
  theThing = {
    longStr: new Array(1000000).join("*"),
    someMethod: function () {
      console.log(someMessage)
    }
  };
};
setInterval(replaceThing, 1000)

這種內(nèi)存泄漏的分析請參考here

參考 
《JavaScript權(quán)威指南》
javascript典型內(nèi)存泄漏及chrome的排查方法

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