【进阶1-5期】JavaScript深入之4类常见内存泄漏及如何避免

本期的主题是调用堆栈，本计划一共28期，每期重点攻克一个面试重难点，如果你还不了解本进阶计划，文末点击查看全部文章。

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上篇文章详细介绍了内存回收和内存泄漏，今天我们继续这个篇幅，不过重点是内存泄漏可能发生的原因。

垃圾回收算法

常用垃圾回收算法叫做**标记清除 （Mark-and-sweep） **，算法由以下几步组成：

• 1、垃圾回收器创建了一个“roots”列表。roots 通常是代码中全局变量的引用。JavaScript 中，“window” 对象是一个全局变量，被当作 root 。window 对象总是存在，因此垃圾回收器可以检查它和它的所有子对象是否存在（即不是垃圾）；

• 2、所有的 roots 被检查和标记为激活（即不是垃圾）。所有的子对象也被递归地检查。从 root 开始的所有对象如果是可达的，它就不被当作垃圾。

• 3、所有未被标记的内存会被当做垃圾，收集器现在可以释放内存，归还给操作系统了。

现代的垃圾回收器改良了算法，但是本质是相同的：可达内存被标记，其余的被当作垃圾回收。

四种常见的JS内存泄漏

划重点 这是个考点

1、意外的全局变量

未定义的变量会在全局对象创建一个新变量，如下。

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

函数 foo 内部忘记使用 var ，实际上JS会把bar挂载到全局对象上，意外创建一个全局变量。

function foo(arg) {
    window.bar = "this is an explicit global variable";
}
复制代码

另一个意外的全局变量可能由 this 创建。

function foo() {
    this.variable = "potential accidental global";
}

// Foo 调用自己，this 指向了全局对象（window）
// 而不是 undefined
foo();
复制代码

解决方法：

在 JavaScript 文件头部加上 'use strict'，使用严格模式避免意外的全局变量，此时上例中的this指向undefined。如果必须使用全局变量存储大量数据时，确保用完以后把它设置为 null 或者重新定义。

2、被遗忘的计时器或回调函数

计时器setInterval代码很常见

var someResource = getData();
setInterval(function() {
    var node = document.getElementById('Node');
    if(node) {
        // 处理 node 和 someResource
        node.innerHTML = JSON.stringify(someResource));
    }
}, 1000);
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上面的例子表明，在节点node或者数据不再需要时，定时器依旧指向这些数据。所以哪怕当node节点被移除后，interval 仍旧存活并且垃圾回收器没办法回收，它的依赖也没办法被回收，除非终止定时器。

var element = document.getElementById('button');
function onClick(event) {
    element.innerHTML = 'text';
}

element.addEventListener('click', onClick);
复制代码

对于上面观察者的例子，一旦它们不再需要（或者关联的对象变成不可达），明确地移除它们非常重要。老的 IE 6 是无法处理循环引用的。因为老版本的 IE 是无法检测 DOM 节点与 JavaScript 代码之间的循环引用，会导致内存泄漏。

但是，现代的浏览器（包括 IE 和 Microsoft Edge）使用了更先进的垃圾回收算法（标记清除），已经可以正确检测和处理循环引用了。即回收节点内存时，不必非要调用 removeEventListener 了。

3、脱离 DOM 的引用

如果把DOM 存成字典（JSON 键值对）或者数组，此时，同样的 DOM 元素存在两个引用：一个在 DOM 树中，另一个在字典中。那么将来需要把两个引用都清除。

var elements = {
    button: document.getElementById('button'),
    image: document.getElementById('image'),
    text: document.getElementById('text')
};
function doStuff() {
    image.src = 'http://some.url/image';
    button.click();
    console.log(text.innerHTML);
    // 更多逻辑
}
function removeButton() {
    // 按钮是 body 的后代元素
    document.body.removeChild(document.getElementById('button'));
    // 此时，仍旧存在一个全局的 #button 的引用
    // elements 字典。button 元素仍旧在内存中，不能被 GC 回收。
}
复制代码

如果代码中保存了表格某一个 的引用。将来决定删除整个表格的时候，直觉认为 GC 会回收除了已保存的 以外的其它节点。实际情况并非如此：此 是表格的子节点，子元素与父元素是引用关系。由于代码保留了 的引用，导致整个表格仍待在内存中。所以保存 DOM 元素引用的时候，要小心谨慎。

4、闭包

闭包的关键是匿名函数可以访问父级作用域的变量。

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);
复制代码

每次调用 replaceThing ，theThing 得到一个包含一个大数组和一个新闭包（someMethod）的新对象。同时，变量 unused 是一个引用 originalThing 的闭包（先前的 replaceThing 又调用了 theThing ）。someMethod 可以通过 theThing 使用，someMethod 与 unused 分享闭包作用域，尽管 unused 从未使用，它引用的 originalThing 迫使它保留在内存中（防止被回收）。

解决方法：

在 replaceThing 的最后添加 originalThing = null 。

PS：今晚弄到很晚，由于时间问题，就不再详细介绍Chrome 内存剖析工具，有兴趣的大家去原文查看。

周末汇总将在周日早上发送，周六会发送其他类型的文章，敬请期待。

昨日思考题解答

问题一：

从内存来看 null 和 undefined 本质的区别是什么？

解答：

给一个全局变量赋值为null，相当于将这个变量的指针对象以及值清空，如果是给对象的属性 赋值为null，或者局部变量赋值为null,相当于给这个属性分配了一块空的内存，然后值为null， JS会回收全局变量为null的对象。

给一个全局变量赋值为undefined，相当于将这个对象的值清空，但是这个对象依旧存在,如果是给对象的属性赋值 为undefined，说明这个值为空值

扩展下：

声明了一个变量，但未对其初始化时，这个变量的值就是undefined，它是 JavaScript 基本类型 之一。

var data;
console.log(data === undefined); //true
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对于尚未声明过的变量，只能执行一项操作，即使用typeof操作符检测其数据类型，使用其他的操作都会报错。

//data变量未定义
console.log(typeof data); // "undefined"
console.log(data === undefined); //报错
复制代码

值 null 特指对象的值未设置，它是 JavaScript 基本类型 之一。

值 null 是一个字面量，它不像undefined 是全局对象的一个属性。null 是表示缺少的标识，指示变量未指向任何对象。

// foo不存在，它从来没有被定义过或者是初始化过：
foo;
"ReferenceError: foo is not defined"

// foo现在已经是知存在的，但是它没有类型或者是值：
var foo = null; 
console.log(foo);	// null
复制代码

问题二：

ES6语法中的 const 声明一个只读的常量，那为什么下面可以修改const的值？

const foo = {};

// 为 foo 添加一个属性，可以成功
foo.prop = 123;
foo.prop // 123

// 将 foo 指向另一个对象，就会报错
foo = {}; // TypeError: "foo" is read-only
复制代码

解答：

const实际上保证的，并不是变量的值不得改动，而是变量指向的那个内存地址所保存的数据不得改动。对于简单类型的数据（数值、字符串、布尔值），值就保存在变量指向的那个内存地址，因此等同于常量。但对于复合类型的数据（主要是对象和数组），变量指向的内存地址，保存的只是一个指向实际数据的指针，const只能保证这个指针是固定的（即总是指向另一个固定的地址），至于它指向的数据结构是不是可变的，就完全不能控制了。因此，将一个对象声明为常量必须非常小心。

今日思考题

复制代码

上面代码的执行结果是什么？先自己分析，然后再到浏览器中执行。

参考

4类 JavaScript 内存泄漏及如何避免

ECMAScript 6 入门之const 命令

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• 【进阶2期】 作用域闭包
• 【进阶3期】 this全面解析
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