JavaScript內存管理介紹

 這篇文章主要介紹了JavaScript內存管理介紹,本文講解了內存生命周期、JavaScript的內存分配、通過函數調用的內存分配、當內存不再需要使用時釋放等內容,需要的朋友可以參考下

   

簡介

低級語言，比如C，有低級的內存管理基元，想malloc(),free()。另一方面，JavaScript的內存基元在變量（對象，字符串等等）創建時分配，然後在他們不再被使用時“自動”釋放。後者被稱為垃圾回收。這個“自動”是混淆並給JavaScript（和其他高級語言）開發者一個錯覺：他們可以不用考慮內存管理。

內存生命周期

不管什麼程序語言，內存生命周期基本一致：

1.分配你所需要的內存
2.使用它（讀、寫）
3.當它不被使用時釋放 ps：和“把大象裝冰箱“一個意思

第一二部分過程在所有語言中都很清晰。最後一步在低級語言中很清晰，但是在像JavaScript等高級語言中，最後一步不清晰。

JavaScript的內存分配

變量初始化

為了不讓程序員為分配費心，JavaScript在定義變量時完成內存分配。

 

代碼如下:
var n = 123; // 給數值變量分配內存
var s = "azerty"; // 給字符型

 

var o = {
a: 1,
b: null
}; // 為對象及其包含變量分配內存

var a = [1, null, "abra"]; // 為數組及其包含變量分配內存（就像對象）
function f(a){
return a + 2;
} // 為函數（可調用的對象）分配內存

// 函數表達式也能分配一個對象
someElement.addEventListener('click', function(){
someElement.style.backgroundColor = 'blue';
}, false);

 

通過函數調用的內存分配

有些函數調用結果是分配對象內存：

代碼如下:
var d = new Date();
var e = document.createElement('div'); //分配一個DOM元素

 

有些方法分配新變量或者新對象：

 

代碼如下:
var s = "azerty";
var s2 = s.substr(0, 3); // s2 is a new string
//因為string是不變量，JavaScript可能沒有分配內存，但只是存儲了0-3的范圍。

 

var a = ["ouais ouais", "nan nan"];
var a2 = ["generation", "nan nan"];
var a3 = a.concat(a2); // 新數組中有連接數組a和數組a2中的四個元素。

 

值的使用

使用值的過程實際上是對分配內存進行讀取與寫入的操作，這意味著可以寫入一個變量或者一個對象的屬性值，甚至傳遞函數的參數。

當內存不再需要使用時釋放

大多數內存管理的問題都在這個階段。在這裡最艱難的任務是找到“所分配的內存確實已經不再需要了”。它往往要求開發人員來確定在程序中哪一塊內存不再需要並且釋放它。

高級語言解釋器嵌入了“垃圾回收器”，主要工作是跟蹤內存的分配和使用，以便當分配的內存不再使用時，自動釋放它。這個過程是一個近似的，因為要知道某塊內存是否需要是 無法判定的 (無法被某種算法所解決).

垃圾回收

如上文所述自動尋找是否一些內存“不再需要”的問題是無法判定的。因此，垃圾回收實現只能有限制的解決一般問題。本節將解釋必要的概念，了解主要的垃圾回收算法和它們的局限性。

引用

垃圾回收算法主要依賴於引用的概念。在內存管理的環境中，一個對象如果有訪問另一個對象的權限（隱式或者顯式），叫做一個對象引用另一個對象。例如，一個Javascript對象具有對它 原型 的引用（隱式引用）和對它屬性的引用（顯式引用）。

在這裡，“對象”的概念不僅特制Javascript對象，還包括函數作用域（或者全局詞法作用域）。

引用計數垃圾收集

這是最簡單的垃圾收集算法。此算法把“對象是否不再需要”簡化定義為“對象有沒有其他對象引用到它”。如果沒有引用指向該對象（零引用），對象將被垃圾回收機制回收。

例如

代碼如下:
var o = {
a: {
b:2
}
};
// 兩個對象被創建，一個做為另一個的屬性被引用，另一個被分配給變量o
// 很顯然，沒有一個可以被垃圾收集

 

var o2 = o; // o2變量是第二個對“這個對象”的引用
o = 1; // 現在，“這個對象”的原始引用o被o2替換了

var oa = o2.a; // 引用“這個對象”的a屬性
// 現在，“這個對象”有兩個引用了，一個是o2，一個是oa

o2 = "yo"; // 最初的對象現在已經是零引用了
// 他可以被垃圾回收了
// 然而它的屬性a的對象還在被oa引用，所以還不能回收

oa = null; // a屬性的那個對象現在也是零引用了
// 它可以被垃圾回收了

 

限制：循環引用

這個簡單的算法有一個限制，就是如果一個對象引用另一個（形成了循環引用），他們可能“不再需要”了，但是他們不會被回收。

代碼如下:
function f(){
var o = {};
var o2 = {};
o.a = o2; // o 引用 o2
o2.a = o; // o2 引用 o

 

return "azerty";
}

f();
// 兩個對象被創建，並互相引用，形成了一個循環
// 他們被調用之後不會離開函數作用域
// 所以他們已經沒有用了，可以被回收了
// 然而，引用計數算法考慮到他們互相都有至少一次引用，所以他們不會被回收

 

實際當中的例子

IE 6, 7 對DOM對象進行引用計數回收。對他們來說，一個常見問題就是內存洩露：

代碼如下:
var div = document.createElement("div");
div.onclick = function(){
doSomething();
};
// div有了一個引用指向事件處理屬性onclick
// 事件處理也有一個對div的引用可以在函數作用域中被訪問到
// 這個循環引用會導致兩個對象都不會被垃圾回收

 

標記-清除算法

這個算法把“對象是否不再需要”簡化定義為“對象是否可以獲得”。

這個算法假定設置一個叫做根的對象（在Javascript裡，根是全局對象）。定期的，垃圾回收器將從根開始，找所有從根開始引用的對象，然後找這些對象引用的對象……從根開始，垃圾回收器將找到所有可以獲得的對象和所有不能獲得的對象。

這個算法比前一個要好，因為“有零引用的對象”總是不可獲得的，但是相反卻不一定，參考“循環引用”。

從2012年起，所有現代浏覽器都使用了標記-清除垃圾回收算法。所有對JavaScript垃圾回收算法的改進都是基於標記-清除算法的改進，並沒有改進標記-清除算法本身和它對“對象是否不再需要”的簡化定義。

循環引用不再是問題了

在上面的示例中，函數調用返回之後，兩個對象從全局對象出發無法獲取。因此，他們將會被垃圾回收器回收。
第二個示例同樣，一旦 div 和其事件處理無法從根獲取到，他們將會被垃圾回收器回收。

限制: 對象需要明確的不可獲得

盡管這是一個限制，但是很少會被突破，這也就是為什麼在現實中很少人會去關心垃圾回收機制。