摘要:局部變量只在函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中存在。此時(shí),局部變量就沒(méi)有存在的必要了,因此可以釋放它們的內(nèi)存以供將來(lái)使用??偨Y(jié)一般情況下,局部變量的生命周期為函數(shù)對(duì)象執(zhí)行到執(zhí)行結(jié)束,全局變量的生命周期為瀏覽器打開(kāi)和關(guān)閉。
垃圾收集
JavaScript具有自動(dòng)垃圾收集機(jī)制,也就是說(shuō),執(zhí)行環(huán)境會(huì)負(fù)責(zé)管理代碼執(zhí)行中使用的內(nèi)存。在C和C++語(yǔ)言中,開(kāi)發(fā)人員一項(xiàng)基本任務(wù)就是手工跟蹤內(nèi)存的使用情況,這是造成許多問(wèn)題的一個(gè)根源。在編寫(xiě)JavaScript程序時(shí),開(kāi)發(fā)人員不用在關(guān)心內(nèi)存使用問(wèn)題,所需內(nèi)存的分配以及無(wú)用內(nèi)存的回收完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)管理。這種垃圾收集機(jī)制的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單:找出那些不在繼續(xù)使用的變量,然后釋放其占用的內(nèi)存。為此垃圾收集器會(huì)按照固定的事件間隔(或代碼執(zhí)行中預(yù)定的收集時(shí)間),周期性的執(zhí)行這一操作。
記:既然有垃圾收集器,那么本身垃圾收集也是耗用內(nèi)存的,且宿主環(huán)境是瀏覽器時(shí),本身獲得的內(nèi)存不會(huì)是全部?jī)?nèi)存,為防止瀏覽器耗盡內(nèi)存而系統(tǒng)崩潰。
下面來(lái)分析一下函數(shù)中局部變量的正常生命周期。局部變量只在函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中存在。而在這個(gè)過(guò)程中,會(huì)為局部變量在棧(或堆)內(nèi)存上分配相應(yīng)的空間,以便存儲(chǔ)它們的值。然后在函數(shù)中使用這些變量,直至函數(shù)執(zhí)行結(jié)束。此時(shí),局部變量就沒(méi)有存在的必要了,因此可以釋放它們的內(nèi)存以供將來(lái)使用。在這種情況下,很容易判斷變量是否還有存在的必要;但并非所以情況下都這么容易得出結(jié)論。
垃圾收集器必須跟蹤哪個(gè)變量有用哪個(gè)變量沒(méi)用,對(duì)于不再有用的變量打上標(biāo)記,已備將來(lái)收回所占用的內(nèi)存。用于標(biāo)識(shí)無(wú)用變量的策略可能會(huì)因?qū)崿F(xiàn)而異。
總結(jié):
一般情況下,局部變量的生命周期為函數(shù)(對(duì)象)執(zhí)行到執(zhí)行結(jié)束,全局變量的生命周期為瀏覽器打開(kāi)和關(guān)閉。
根據(jù)數(shù)據(jù)類型(值、引用)分配棧、堆內(nèi)存。(這里有一些爭(zhēng)議,認(rèn)為JavaScript這類高級(jí)語(yǔ)言用stack和heap解釋不是很準(zhǔn)確。并且JS中的值類型實(shí)際上也是一種"對(duì)象")
前端基礎(chǔ)進(jìn)階(一):內(nèi)存空間詳細(xì)圖解
對(duì)于無(wú)用變量的回收采取先標(biāo)記,后回收策略,具體執(zhí)行垃圾收集器。
回收策略:標(biāo)記清除JavaScript中最常用的垃圾收集方式是標(biāo)記清除(mark-and-sweep)。當(dāng)變量進(jìn)入環(huán)境(例如,在函數(shù)中聲明一個(gè)變量)時(shí),將這個(gè)變量標(biāo)記為"進(jìn)入環(huán)境"(進(jìn)入執(zhí)行棧?)。從邏輯上講,永遠(yuǎn)不能釋放進(jìn)入環(huán)境的變量所占用的內(nèi)存,因?yàn)橹灰獔?zhí)行流進(jìn)入相應(yīng)的環(huán)境,就可能用到它們。而當(dāng)變量離開(kāi)環(huán)境時(shí),則將其標(biāo)記為"離開(kāi)環(huán)境"。
可以使用任何方式標(biāo)記變量,如翻轉(zhuǎn)某個(gè)特殊的位來(lái)紀(jì)錄一個(gè)變量何時(shí)進(jìn)入環(huán)境,或者使用一個(gè)“進(jìn)入環(huán)境的”變量列表及一個(gè)"離開(kāi)環(huán)境的"變量列表來(lái)跟蹤哪個(gè)變量發(fā)生變化。
垃圾收集器在運(yùn)行時(shí)時(shí)候會(huì)給存儲(chǔ)在內(nèi)存中所有變量都加上標(biāo)記(問(wèn)題:加標(biāo)記這個(gè)動(dòng)作是否也會(huì)占用內(nèi)存?)。然后,它會(huì)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,原因是環(huán)境中的變量已經(jīng)無(wú)法訪問(wèn)到這些變量了。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。
完全抽象不起來(lái):)
回收策略:引用計(jì)數(shù)另一種不太常見(jiàn)的垃圾收集策略叫做引用計(jì)數(shù)(reference counting)。引用技術(shù)的含義是跟蹤紀(jì)錄每個(gè)值被引用的次數(shù)。當(dāng)聲明了一個(gè)變量并將一個(gè)引用類型值賦給該變量時(shí),則這個(gè)值的引用次數(shù)就是1。如果同一個(gè)值又被賦給另一個(gè)變量,則該值的引用次數(shù)加1。相反,如果包含對(duì)這個(gè)值引用的變量又取得了另外一個(gè)值。,則這個(gè)值的引用次數(shù)減1。
自己抽象的圖:)
當(dāng)這個(gè)值的引用次數(shù)變成0時(shí),則說(shuō)明沒(méi)有辦法在訪問(wèn)這個(gè)值了,因而就可以將其占用的內(nèi)存空間回收起來(lái)。這樣,當(dāng)垃圾收集器下次運(yùn)行時(shí),它就會(huì)釋放那些引用次數(shù)為0的值所占用的內(nèi)存。
《JS高程3》曾說(shuō)JavaScript不允許直接訪問(wèn)內(nèi)存地址,而是通過(guò)對(duì)外引用內(nèi)存地址(哈希表)來(lái)實(shí)現(xiàn)訪問(wèn),這個(gè)回收方式是否可以看成是內(nèi)存地址對(duì)外顯現(xiàn)的次數(shù)?
Netscpae Navigatior3.0是最早使用引用技術(shù)策略的瀏覽器,但很快它就遇到了一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題:循環(huán)引用。循環(huán)引用指的是對(duì)象A中一個(gè)指向?qū)ο驜的指針,而對(duì)象B也包含一個(gè)指向?qū)ο驛的引用。如下:
function problem() { var objA = new Object(); var objB = new Object(); objA.someOtherObject = objB; objB.anotherObject = objA; }
objA和objB通過(guò)各自的屬性相互引用;也就是說(shuō),這兩個(gè)對(duì)象的引用次數(shù)都是2。在采用標(biāo)記清除策略的實(shí)現(xiàn)中,由于函數(shù)執(zhí)行之后,這兩個(gè)對(duì)象都離開(kāi)了作用域,因此這種相互引用不是問(wèn)題。
但在采用引用計(jì)數(shù)策略的實(shí)現(xiàn)中,當(dāng)函數(shù)執(zhí)行完畢后,因?yàn)樗鼈兊囊么螖?shù)永遠(yuǎn)不會(huì)是0,假如這個(gè)函數(shù)被重復(fù)多次調(diào)用,就會(huì)導(dǎo)致大量?jī)?nèi)存得不到回收。為此,Netscape在Navigation4.0中放棄了引用計(jì)數(shù)方式,轉(zhuǎn)而采用標(biāo)記清除來(lái)實(shí)現(xiàn)其垃圾收集機(jī)制??墒牵糜?jì)數(shù)導(dǎo)致的麻煩并未就此終結(jié)。
我們知道,IE中有一部分對(duì)象并不是原生JavaScript對(duì)象。例如,其BOM和DOM中的對(duì)象就是使用C++以COM(Component Object Model,組件對(duì)象模型)對(duì)象的形式實(shí)現(xiàn)的,而COM對(duì)象的垃圾收集機(jī)制采用的就是引用計(jì)數(shù)策略。因此,即使IE的JavaScript引擎是使用標(biāo)記清除策略實(shí)現(xiàn)的,但JavaScript訪問(wèn)的COM對(duì)象依然是基于引用計(jì)數(shù)策略的。換句話說(shuō),只要在IE中涉及COM對(duì)象,就會(huì)存在循環(huán)引用的問(wèn)題。
下面這個(gè)簡(jiǎn)單的例子,展示了COM對(duì)象導(dǎo)致的循環(huán)引用問(wèn)題:
var e = document.getElementById("some_element"); var myObject = new Object(); myObject.element = e; e.someObject = myObject;
一個(gè)DOM元素(element,也是對(duì)象)與一個(gè)原生JavaScript對(duì)象(myObject)之間創(chuàng)建了循環(huán)引用。
其中,變量myObject有一個(gè)名為e的屬性指向element對(duì)象;而變量e也有一個(gè)屬性名叫someObject回指myObject。由于存在這個(gè)循環(huán)引用,即使將例子中的DOM從頁(yè)面中移除,它也永遠(yuǎn)不會(huì)被回收。
為了避免類似這樣的循環(huán)引用問(wèn)題,最好是在不使用它們的時(shí)候手工斷開(kāi)原生JavaScript對(duì)象與DOM元素之間的鏈接。例如,可以使用下面的代碼消除前面例子創(chuàng)建的循環(huán)引用:
myObject.element = null; element.someObject = null;
將變量設(shè)置為null意味著切斷變量與它此前引用的值之間的鏈接。當(dāng)垃圾收集器下次運(yùn)行時(shí),就會(huì)刪除這些值并回收它們占用的內(nèi)存。
性能問(wèn)題垃圾收集器周期性運(yùn)行的,而且如果為變量分配的內(nèi)存數(shù)量可觀,那么回收工作量也是相當(dāng)大的。在這種情況下,確定垃圾收集器的時(shí)間間隔是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。
說(shuō)道垃圾收集器多久時(shí)間運(yùn)行一次,不禁讓人聯(lián)想起IE因此而聲名狼藉的性能問(wèn)題。IE的垃圾收集器是根據(jù)內(nèi)存分配量運(yùn)行的,具體一點(diǎn)說(shuō)就是256個(gè)變量、4096個(gè)對(duì)象(或數(shù)組)字面量和數(shù)組元素或者64KB的字符串。達(dá)到上述任何一個(gè)臨界值,垃圾收集器都會(huì)運(yùn)行。這種實(shí)現(xiàn)方式問(wèn)題在于,如果一個(gè)腳本包含那么多變量,那么該腳本可能會(huì)在其生命周期中一直保持那么多變量。而這樣一來(lái),垃圾收集器不得不頻繁的運(yùn)行。結(jié)果,由此引發(fā)的嚴(yán)重性能問(wèn)題促使IE7重寫(xiě)了其垃圾收集例程。
事實(shí)上,有點(diǎn)瀏覽器可以觸發(fā)垃圾收集過(guò)程,但我們不建議讀者這樣做。在IE中,調(diào)用window.CollectGarbage()方法會(huì)立即執(zhí)行垃圾收集。
管理內(nèi)存JavaScript在進(jìn)行內(nèi)存管理及垃圾收集時(shí)面臨問(wèn)題最主要的是,分配給web瀏覽器的可用內(nèi)存數(shù)量比桌面應(yīng)用程序的少,防止運(yùn)行JavaScript網(wǎng)頁(yè)耗盡系統(tǒng)內(nèi)存而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。內(nèi)存限制問(wèn)題不僅會(huì)影響給變量分配內(nèi)存,同時(shí)還會(huì)影響調(diào)用棧以及一個(gè)線程中能夠同時(shí)執(zhí)行的語(yǔ)句數(shù)量。
確保占用最少的內(nèi)存可以讓頁(yè)面獲得更好的性能。而優(yōu)化內(nèi)存占用的最佳方式,就是為執(zhí)行中的代碼只保存必要的數(shù)據(jù)。一旦數(shù)據(jù)不再有用,最好通過(guò)將其值設(shè)置為null來(lái)釋放其引用——這個(gè)做法叫做解除引用(dereferencing)。這一做法用于大多數(shù)全局變量和全局對(duì)象的屬性。局部變量會(huì)在它們離開(kāi)執(zhí)行環(huán)境時(shí)自動(dòng)解除引用:
function createPerson(name) { var localPerson = new Object(); localPerson.name = name; return localPerson; } var globalPerson = createPerson("Nicholas"); // 手工解除globalPerson的引用 globalPerson = null;
localPerson在函數(shù)執(zhí)行完畢就離開(kāi)執(zhí)行環(huán)境,因此無(wú)需我們顯式地去為它解除引用。但是對(duì)于全局變量globalPerson而言,則需要我們?cè)诓皇褂盟臅r(shí)候手工為它解除引用,設(shè)置為null。
解除一個(gè)值的引用并不意味著自動(dòng)回收該值所占用的內(nèi)存。解除引用的真正作用是讓值脫離執(zhí)行環(huán)境,以便垃圾收集器下次運(yùn)行時(shí)將其回收。
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摘要:解決方式是,當(dāng)我們不使用它們的時(shí)候,手動(dòng)切斷鏈接淘汰把和對(duì)象轉(zhuǎn)為了真正的對(duì)象,避免了使用這種垃圾收集策略,消除了以下常見(jiàn)的內(nèi)存泄漏的主要原因。以上參考資料高程垃圾收集類內(nèi)存泄漏及如何避免內(nèi)存泄露及解決方案詳解類內(nèi)存泄漏及如何避免 showImg(http://ww1.sinaimg.cn/large/005Y4rCogy1ft1ikzcqzqj30ka0et77a.jpg); 前言 起...
摘要:但是如果一個(gè)值不再用到了,引用次數(shù)卻不為,垃圾回收機(jī)制卻無(wú)法釋放這塊內(nèi)存,從而導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。內(nèi)存泄漏垃圾回收語(yǔ)言的內(nèi)存泄漏主因是不需要的引用。常見(jiàn)內(nèi)存泄漏意外的全局變量處理未定義變量的方式比較寬松未定義的變量會(huì)在全局對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)新變量。 簡(jiǎn)答題: settimeout 與 setInterval的區(qū)別, 及對(duì)他們的內(nèi)存的分析 區(qū)別 setTimeout是在一段時(shí)間后調(diào)用指定函數(shù)(僅一...
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摘要:如果沒(méi)有引用指向該對(duì)象零引用,對(duì)象將被垃圾回收機(jī)制回收。經(jīng)過(guò)增量標(biāo)記改進(jìn)后,垃圾回收的最大停頓時(shí)間可以減少到原來(lái)的左右。解除引用的真正作用是讓值脫離執(zhí)行環(huán)境,以便垃圾收集器下次運(yùn)行時(shí)將其回收。 前言 在講 JS 的垃圾回收(Garbage Collection)之前,我們回顧上一篇《JS專題之memoization》,memoization 的原理是以參數(shù)作為 key,函數(shù)結(jié)果作為 v...
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