JavaScript的垃圾回收机制和内存泄露

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垃圾回收机制

概念

垃圾回收机制，是指执行环境找到内存中不再使用的变量，然后释放其占有的内存空间。JavaScript、Java、python语言具有自动垃圾回收机制，而C和C++之类的语言，开发人员需手工跟踪内存的使用情况，定时清扫内存垃圾。

垃圾回收2种策略

1、标记清除

当变量进入执行环境时，标记进入环境”，当变量离开执行环境时则标记为“离开环境”，被标记为“进入环境”的变量是不能被回收的，因为它们正在被使用，而标记为“离开环境”的变量则可以被回收。

function func3 () {
      const a = 1
      const b = 2
      // 函数执行时，a b 分别被标记 进入环境
}
func3() // 函数执行结束，a b 被标记 离开环境，被回收

2、引用计数

统计引用类型的变量声明后被引用的次数，当次数为0时，该变量将被回收。

function func4 () {
      const c = {} // 引用类型变量 c的引用计数为 0
      let d = c // c 被 d 引用 c的引用计数为 1
      let e = c // c 被 e 引用 c的引用计数为 2
      d = {} // d 不再引用c c的引用计数减为 1
      e = null // e 不再引用 c c的引用计数减为 0 将被回收
}

但是引用计数的方式，有一个相对明显的缺点——循环引用，如下demo：

function func5 () {
      let f = {}
      let g = {}
      f.prop = g
      g.prop = f
      // 由于 f 和 g 互相引用，计数永远不可能为 0
}

像循环引用的情况，需要手动将变量进行内存释放：

f.prop = null
g.prop = null

内存泄露

概念

内存泄露(Memory Leak)，是指程序已动态分配的堆内存由于某种原因未释放或无法释放，造成系统的内存浪费，导致程序运行速度减慢甚至系统崩溃等严重后果。

4类内存泄露及如何避免

1、意外生成全局变量

function foo() {
    bar = "this is a hidden global variable";
}

未用var声明创建的变量bar意外挂在了window全局，全局变量只有当页面被关闭才会被销毁。这种写法会造成内存泄露。
为了避免此类内存泄露，可以在js文件头部添加'use strict'，启用严格模式解析JavaScript。

2、未销毁定时器和回调函数

function fn() {
	return 2
}
var oTxt = fn();
setInterval(function() {
    var oHtml = document.getElementById("test")
    if(oHtml) {
        oHtml.innerHTML = oTxt;
    }
}, 1000); // 每 1 秒调用一次

如果后续 oHtml 元素被移除, 整个定时器实际上没有任何作用. 但如果你没有回收定时器, 整个定时器依然有效, 不但定时器无法被内存回收, 定时器函数中的依赖也无法回收. 在这个案例中的 fn 也无法被回收。
如果oHtml 元素被移除,可以清除定时器，避免内存泄露。

3、DOM的引用

var elements = {
	txt: document.getElementById("test")
}
function fn() {
	elements.txt.innerHTML = "1111"
}
function removeTxt() {
	document.body.removeChild(document.getElementById('test'));
}
fn();
removeTxt()
console.log(elements.txt)

上述案例中, 即使我们对于 test 元素进行了移除, 但是仍然有对 test 元素的引用, 依然无法对齐进行内存回收。再举个例子: 如果我们引用了一个表格中的 td 元素, 一旦在 Dom 中删除了整个表格, 我们直观的觉得内存回收应该回收除了被引用的 td 外的其他元素。 但是事实上, 这个 td 元素是整个表格的一个子元素, 并保留对于其父元素的引用。这就会导致对于整个表格, 都无法进行内存回收。
为了避免这类内存泄露，我们需谨慎使用DOM引用。

4、闭包

js闭包中，内部函数有权访问其外部函数中的变量，闭包的变量经常被循环引用，就不会进行垃圾回收，有可能会造成内存泄露。
我们需谨慎使用闭包，来避免内存泄露。