【JS】—垃圾回收机制
一、指令材料
1.定义
JavaScript（JS）的垃圾回收机制是一种自动管理内存的过程，它有助于释放不再使用的内存，以避免内存泄漏和提高程序的性能。
JavaScript的垃圾回收机制是一种自动管理内存的方式，以确保不再被引用的对象可以被垃圾回收，释放内存。
2.分类
2-1. 引用计数算法
引用计数算法通过跟踪每个对象被引用的次数来决定何时回收内存。当一个对象的引用计数为零时，它就会被垃圾回收.
2-2. 循环引用
循环引用是一种特殊情况，其中两个或多个对象互相引用，导致它们的引用计数不会降为零。这时，垃圾回收需要使用更复杂的算法来检测并处理循环引用。
2-3. 标记清除算法
标记清除算法通过标记所有从根对象（通常是全局对象）可达的对象，然后清除未标记的对象来回收内存。
二、 限定条件
JavaScript的垃圾回收机制主要涉及对象的管理，而基本数据类型通常不涉及垃圾回收，因为它们是简单的值，而不是对象。JavaScript的垃圾回收机制更关注于复杂数据类型，如对象和数组。
- 数字（Number）： 基本数据类型的数字是不需要垃圾回收的，因为它们只是简单的数值，没有引用其他对象或数据。
let x = 42; // 基本数据类型的数字
- 字符串（String）： 基本数据类型的字符串也不需要垃圾回收，因为它们是不可变的，没有内部引用需要跟踪。
let name = "John"; // 基本数据类型的字符串
- 布尔值（Boolean）： 基本数据类型的布尔值也不需要垃圾回收，因为它们只表示真或假。
let isLogged = true; // 基本数据类型的布尔值
- 空值（null）和未定义（undefined）： 这些特殊的基本数据类型表示缺少值或未定义的值。它们也不需要垃圾回收。
let emptyValue = null; // 空值
let undefinedValue; // 未定义
三、做练习题
1. 引用计数算法
// 把 {name: ‘John’} 代指A
// A 对象被obj1 引用1次，A 引用计数=1次
let obj1 = { name: 'John' };
// A 对象被obj2 引用1次，A 引用计数=2次
let obj2 = obj1;
// 解除obj1 的引用对象A, A 引用计数 = 1 次
obj1 = null;
// 解除obj2 的引用对象A, A 引用计数 = 0 次
obj2 = null;
// 对象A 没有被任何变量引用，将被垃圾回收机制回收
总结归纳：
- 引用计数是指一个对象的堆内存空间被引用了几次
- 通过=号，给变量赋值对象，引用增加
- 通过=号，给变量赋值为null， 解除对象的引用
2-1. 循环引用
function createCircularReference() {
// 把 {} 代指 A， A 被obj1 引用1次， A的引用计数 = 1次
let obj1 = {}; //
// 把 {} 代指 B， B 被obj1 引用1次， B的引用计数 = 1次
let obj2 = {}; //
// B 被 obj1.circularRef 引用1次， B的引用计数 = 2次
obj1.circularRef = obj2;
// A 被 obj2.circularRef 引用1次， A的引用计数 = 2次
obj2.circularRef = obj1;
// 这里有一个循环引用，即obj1和obj2互相引用
}
// 当函数执行完毕后，obj1和obj2都会离开作用域，
// 但由于它们互相引用，它们的引用计数不会降为零，
// 垃圾回收需要检测和处理这种循环引用```
总结归纳：
- 循环引用，引用计数不会降为零
- 循环引用是通过两个对象的属性，相互赋值另外一个对象，实现相互引用
1和2-1对比归纳：
- 大括号中无论是否有值，都会开辟新的内存空间
- 绑定引用和解除引用都使用=号，
2-2. 手动解除引用
你可以通过将循环引用的其中一个对象设置为null来手动解除引用。这将打破循环引用，允许垃圾回收器正确地识别这些对象并释放它们。
// 循环引用
const obj1 = {};
const obj2 = {};
obj1.ref = obj2;
obj2.ref = obj1;
// 手动解除引用obj1.ref = null;
obj2.ref = null;
总结归纳：
- 绑定引用和解除引用的属性或对象，要保持一致性
2-3. WeakMap和WeakSet 解除引用
JavaScript提供了WeakMap和WeakSet数据结构，它们允许你存储弱引用（不会阻止垃圾回收的引用）。这些数据结构不会阻止对象被回收，因此可以用于解决循环引用问题。当你不再需要这些引用时，它们会自动被垃圾回收
const obj1 = {};
const obj2 = {};
const weakMap = new WeakMap();
weakMap.set(obj1, obj2);
weakMap.set(obj2, obj1);
// 当不再需要循环引用时，它们会被自动释放
总结归纳：
- 使用 weakMap方法，内存变成弱引用，不受引用计数的影响，自动被回收站回收。
3. 标记清除算法
标记清除算法通过标记所有从根对象（通常是全局对象）可达的对象，然后清除未标记的对象来回收内存。
// 标记所有能够从根对象访问到的对象，通常包括全局变量、当前调用栈中的变量等。标记的对象会被标记为“活动”
function createUser() {
let user = {
name: 'Alice',
age: 30
};
return user;
}
// 遍历：垃圾回收器遍历整个对象图，标记所有与活动对象相互引用的对象，以确保不会因为被引用而被清除。
let userData = createUser();
// 现在userData不再引用对象
userData = null;
// 当userData变为null后，活动对象被解除引用
// 垃圾回收会将这个对象createUser()清除
总结归纳：
- 标记全局变量下对象，为活动对象
- 遍历查询出，哪些活动对象被引用，防止被垃圾回收
总结规律：
- 引用计数是指一个对象的堆内存空间被引用了几次
- 通过=号，给变量赋值对象，引用增加
- 通过=号，给变量赋值为null， 解除对象的引用
- 循环引用是通过两个对象的属性，相互赋值另外一个对象，实现相互引用
- 循环引用，引用计数不会降为零
- 手动解除引用，通过把基本数据类型赋值给变量，解除变量和对象的引用关系
- 对象弱引用，使用weakMap和WeakSet方法实现两个对象的弱引用，使用完成后允许垃圾回收
- 标记全局变量下对象，为活动对象
- 遍历查询出，哪些活动对象被引用，防止被垃圾回收
四、建立新学的知识与旧知识之间的关联
1. js的垃圾回收机制和 delete 删除对象的属性
- js的垃圾回收机制，把代码中没有被引用的对象，自动清除该对象所占用的内存空间；delete 删除对象的属性
- 两者之间的区别
- 一个清除未被引用对象的内存空间；一个是删除对象的属性
- 一个自动清除；一个是手动删除
- 两者的本质：都是清除掉不需要的东西，达成某个功能
// {name:'xiao'} 被obj1 引用1次，{name:'xiao'} 的引用计数 = 1
let obj1 = {name:'xiao'}
// 解除 ob1 和 {name:'xiao'} 引用关系， {name:'xiao'}的引用计数 = 0， {name:'xiao'} 将被垃圾回收
obj1 = null
let params = {
id: 123,
name: 'xiao'
phone: '123456789'
}
// 业务需求是，新增时，删除id
if (state === 'add'){
delete params.id
}
2. 引用计数算法（暂时想不到与那个旧知识关联，日后补充）
3. 标记清除算法（暂时想不到与那个旧知识关联，日后补充）
五、 转换表述
1. js的垃圾回收机制
垃圾回收机制，就是我们平时去吃火锅时，每一盘菜就是就是一个正在被使用的内存，当菜被吃完后，服务员会把空盘子自动拿走，以保证桌面整洁和提高用户体验。
2. 引用计数算法
引用计数算法就像我们吃完火锅，一包卫生纸盒，给每个人都发一张，直到卫生纸都发完了，只剩下空纸盒，它就会被垃圾回收。引用计数的本质是，该物品(或对象)对某人或事物，还有没有它的价值。
3. 循环引用
循环引用就是两个正在热恋的年轻人，两个人相互吸引，都离不开对方，脑海中无时无刻在想着对方，所以引用计数永远不会为零，直到他们分手时，他们之间的引用计数才会变成0
4. 标记清除算法
标记清除算法就是书桌上有很多东西，比如零食、玩具、书本、笔，然后现在妈妈让你写作业，把无关的东西收拾起来，零食、玩具就会被收拾起来（垃圾回收）。
标记清除算法的本质，把没有使用的东西清除掉。
