美文网首页
JS 的垃圾回收机制与内存管理

JS 的垃圾回收机制与内存管理

作者: 诗和远方何你 | 来源:发表于2018-05-16 15:19 被阅读0次

垃圾回收机制

Javascript具有自动垃圾回收机制(GC:Garbage Collecation),也就是说,执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。

原理:垃圾收集器会定期(周期性)找出那些不在继续使用的变量,然后释放其内存。

JavaScript垃圾回收的机制很简单:找出不再使用的变量,然后释放掉其占用的内存,但是这个过程不是实时的,因为其开销比较大,所以垃圾回收器会按照固定的时间间隔周期性的执行。

不再使用的变量也就是生命周期结束的变量,当然只可能是局部变量,全局变量的生命周期直至浏览器卸载页面才会结束。局部变量只在函数的执行过程中存在,而在这个过程中会为局部变量在栈或堆上分配相应的空间,以存储它们的值,然后在函数中使用这些变量,直至函数结束,而闭包中由于内部函数的原因,外部函数并不能算是结束

function fn1() {
 var obj = {name: 'hanzichi', age: 10};
//变量已清除
}
 
function fn2() {
 var obj = {name:'hanzichi', age: 10};
 return obj;
}
 
var a = fn1();
var b = fn2();
//函数的返回值含有变量 并 被 全局变量b 引用

我们来看代码是如何执行的。首先定义了两个function,分别叫做fn1和fn2,当fn1被调用时,进入fn1的环境,会开辟一块内存存放对象{name: 'hanzichi', age: 10},而当调用结束后,出了fn1的环境,那么该块内存会被js引擎中的垃圾回收器自动释放;在fn2被调用的过程中,返回的对象被全局变量b所指向,所以该块内存并不会被释放。

这里问题就出现了:到底哪个变量是没有用的?所以垃圾收集器必须跟踪到底哪个变量没用,对于不再有用的变量打上标记,以备将来收回其内存。用于标记的无用变量的策略可能因实现而有所区别,通常情况下有两种实现方式:标记清除和引用计数。引用计数不太常用,标记清除较为常用。

标记清除

js中最常用的垃圾回收方式就是标记清除。当变量进入环境时,例如,在函数中声明一个变量,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,就可能会用到它们。而当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”。

function test(){
 var a = 10 ; //被标记 ,进入环境 
 var b = 20 ; //被标记 ,进入环境
}
test(); //执行完毕 之后 a、b又被标离开环境,被回收。

垃圾回收器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记(当然,可以使用任何标记方式)。然后,它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记(闭包)。而在此之后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量,原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后,垃圾回收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。

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。

引用计数

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另一个变量,则该值的引用次数加1。相反,如果包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值,则这个值的引用次数减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。这样,当垃圾回收器下次再运行时,它就会释放那些引用次数为0的值所占用的内存。

function test(){
 var a = {} ; //a的引用次数为0 
 var b = a ; //a的引用次数加1,为1 
 var c =a; //a的引用次数再加1,为2
 var b ={}; //a的引用次数减1,为1
}

Netscape Navigator3是最早使用引用计数策略的浏览器,但很快它就遇到一个严重的问题:循环引用。循环引用指的是对象A中包含一个指向对象B的指针,而对象B中也包含一个指向对象A的引用。

function fn() {
 var a = {};
 var b = {};
 a.pro = b;
 b.pro = a;
}
 
fn();

以上代码a和b的引用次数都是2,fn()执行完毕后,两个对象都已经离开环境,在标记清除方式下是没有问题的,但是在引用计数策略下,因为a和b的引用次数不为0,所以不会被垃圾回收器回收内存,如果fn函数被大量调用,就会造成内存泄露。在IE7与IE8上,内存直线上升。

我们知道,IE中有一部分对象并不是原生js对象。例如,其内存泄露DOM和BOM中的对象就是使用C++以COM对象的形式实现的,而COM对象的垃圾回收机制采用的就是引用计数策略。因此,即使IE的js引擎采用标记清除策略来实现,但js访问的COM对象依然是基于引用计数策略的。换句话说,只要在IE中涉及COM对象,就会存在循环引用的问题。

var element = document.getElementById("some_element");
var myObject = new Object();
myObject.e = element;
element.o = myObject;

这个例子在一个DOM元素(element)与一个原生js对象(myObject)之间创建了循环引用。其中,变量myObject有一个名为element的属性指向element对象;而变量element也有一个属性名为o回指myObject。由于存在这个循环引用,即使例子中的DOM从页面中移除,它也永远不会被回收。

window.onload=function outerFunction(){
 var obj = document.getElementById("element");
 obj.onclick=function innerFunction(){};
};

这段代码看起来没什么问题,但是obj引用了document.getElementById(“element”),而document.getElementById(“element”)的onclick方法会引用外部环境中的变量,自然也包括obj,是不是很隐蔽啊。

  • 解决办法

最简单的方式就是自己手工解除循环引用,比如刚才的函数可以这样

window.onload=function outerFunction(){
 var obj = document.getElementById("element");
 obj.onclick=function innerFunction(){};
 obj=null;
};

将变量设置为null意味着切断变量与它此前引用的值之间的连接。当垃圾回收器下次运行时,就会删除这些值并回收它们占用的内存。

要注意的是,IE9+并不存在循环引用导致Dom内存泄露问题,可能是微软做了优化,或者Dom的回收方式已经改变

内存管理

  • 什么时候触发垃圾回收?

垃圾回收器周期性运行,如果分配的内存非常多,那么回收工作也会很艰巨,确定垃圾回收时间间隔就变成了一个值得思考的问题。IE6的垃圾回收是根据内存分配量运行的,当环境中存在256个变量、4096个对象、64k的字符串任意一种情况的时候就会触发垃圾回收器工作,看起来很科学,不用按一段时间就调用一次,有时候会没必要,这样按需调用不是很好吗?但是如果环境中就是有这么多变量等一直存在,现在脚本如此复杂,很正常,那么结果就是垃圾回收器一直在工作,这样浏览器就没法儿玩儿了。

微软在IE7中做了调整,触发条件不再是固定的,而是动态修改的,初始值和IE6相同,如果垃圾回收器回收的内存分配量低于程序占用内存的15%,说明大部分内存不可被回收,设的垃圾回收触发条件过于敏感,这时候把临界条件翻倍,如果回收的内存高于85%,说明大部分内存早就该清理了,这时候把触发条件置回。这样就使垃圾回收工作智能了很多

  • 合理的GC方案

1、 Javascript引擎基础GC方案是(simple GC):mark and sweep
(标记清除)即:
(1)遍历所有可访问的对象。
(2)回收已不可访问的对象。

2、GC的缺陷
和其他语言一样,javascript的GC策略也无法避免一个问题:GC时,停止响应其他操作,这是为了安全考虑。而Javascript的GC在100ms甚至以上,对一般的应用还好,但对于JS游戏,动画对连贯性要求比较高的应用,就麻烦了。这就是新引擎需要优化的点:避免GC造成的长时间停止响应。

3、GC优化策略
(1) 分代回收(Generation GC)
这个和Java回收策略思想是一致的。目的是通过区分“临时”与“持久”对象;多回收“临时对象”区,少回收“持久对象”区,减少每次需遍历的对象,从而减少每次GC的耗时
(2) 增量GC
这个方案的思想很简单,就是“每次处理一点,下次再处理一点,如此类推”

相关文章

  • 2018-10-13

    浅谈浏览器的垃圾回收机制和内存泄露 JavaScript使用垃圾回收机制来自动管理内存。 JS的回收机制分两种:1...

  • JavaScript的垃圾回收机制

    大纲 1、认识垃圾回收机制2、垃圾回收机制的原理3、垃圾回收机制的标记策略4、垃圾回收机制与内存管理 1、认识垃圾...

  • Javascript垃圾回收机制

    简介 JS自带一套内存管理引擎,负责创建对象、销毁对象,以及垃圾回收。这期探讨一下垃圾回收机制。垃圾回收机制主要是...

  • JavaScript内存管理

    JS内存回收 JS 有自动垃圾回收机制,就是找出那些不再继续使用的值,然后释放其占用的内存。 垃圾回收算法: 引用...

  • 前端面试-JS垃圾回收机制

    什么是垃圾回收机制? JS的垃圾回收机制是为了以防内存泄漏,内存泄漏的含义就是当已经不需要某块内存时这块内存还存在...

  • 垃圾回收机制

    概述 JS的垃圾回收机制是为了以防内存泄漏,内存泄漏的含义就是当已经不需要某块内存时这块内存还存在着,垃圾回收机制...

  • JS 里垃圾回收机制是什么,常用的是哪种,怎么处理的?

    JS 的垃圾回收机制是为了以防内存泄漏,内存泄漏的含义就是当已经不需要某块内存时这块内存还存在着,垃圾回收机制就是...

  • Java内存管理机制 ————浅析原理

    java内存管理机制 内存泄漏 内存溢出 内存抖动: 话术整理 首先java的内存管理机制 gc的垃圾回收...

  • GC概述

    垃圾回收机制 垃圾回收机制是一套自动管理内存的技术,如果某一块内存是不可用的,那么将其释放。 垃圾回收的实现——自...

  • python内存管理机制

    Python内存管理机制 Python内存管理机制主要包括以下三个方面: 引用计数机制 垃圾回收机制 内存池机制 ...

网友评论

      本文标题:JS 的垃圾回收机制与内存管理

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/biupdftx.html