JS高级 之 JavaScript内存管理 && JavaScript闭包

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目录

一、内存管理

二、JavaScript的内存管理

三、JavaScript的垃圾回收机制

1. GC算法 – 引用计数(Reference counting)

引用计数:

优势 : 

弊端 : 循环引用

2. GC算法 – 标记清除(Mark-Sweep)

标记清除:

执行前

执行后

3. V8引擎的垃圾回收机制

1 - 标记整理 ( Mark-Compact ) :

        执行前

        执行后

2 - 分代收集( Generational collection )

3 - 增量收集( Incremental collection )

4 - 闲时收集( Idle-time collection )

5 - V8引擎详细的内存图

四、闭包

1. 闭包的定义

维基百科的解释 : 

MDN的解释 : 

总结一下 : 

2. 闭包的执行过程

全局代码执行前

执行到第一个createAdder

执行adder5函数

执行到第二个createAdder 

运行完成后

3. 闭包的内存泄漏

4. AO不使用的属性优化 


一、内存管理

不管什么样的编程语言,在代码的执行过程中都是需要给它分配内存的。

不同的是某些编程语言需要我们自己手动的管理内存,某些编程语言会可以自动帮助我们管理内存

不管以什么样的方式来管理内存,内存的管理都会有如下的生命周期:

  • 第一步:分配申请你需要的内存(申请)
  • 第二步:使用分配的内存(存放一些东西,比如对象等)
  • 第三步:不需要使用时,对其进行释放

 不同的编程语言对于第一步和第三步会有不同的实现:

  • 手动管理内存:比如C、C++,包括早期的OC,都是需要手动来管理内存的申请和释放的(malloc和free函数)
  • 自动管理内存:比如Java、JavaScript、Python、Swift、Dart等,它们有自动帮助我们管理内存

JavaScript 的内存管理是自动的、无形的

  • 创建的原始值、对象、函数……这一切都会占用内存
  • 但是并不需要手动来对它们进行管理,JavaScript引擎会帮助我们处理好它

二、JavaScript的内存管理

 JavaScript会在定义数据时为我们分配内存

原始数据类型 : 会在执行时进行内存的分配,直接在栈空间进行分配

复杂数据类型 : 会在堆内存中开辟一块空间,并且将这块空间的指针返回值变量引用JS高级 之 JavaScript内存管理 && JavaScript闭包_第2张图片


三、JavaScript的垃圾回收机制

因为内存的大小是有限的,所以当内存不再需要的时候,我们需要对其进行释放,以便腾出更多的内存空间

  • 垃圾回收的英文是Garbage Collection,简称GC
  • 对于那些不再使用的对象,它需要被回收,以释放更多的内存空间
  • 对于语言运行环境,比如Java的运行环境JVM,JavaScript的运行环境js引擎都会内存 垃圾回收器
  • GC通过它的实现以及对应的算法知道哪些对象是不再使用的

1. GC算法 – 引用计数(Reference counting)

引用计数:

  • 当一个对象有一个引用指向它时,那么这个对象的引用就+1
  • 当一个对象的引用为0时,这个对象就可以被销毁掉

可以看成每个对象内有个retainCount变量来存储着被引用的值

优势 : 

实现简单,判定效率也很高

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如果使得obj = null , 那么0x001中的retainCount会变为1。因为obj2还引用着

弊端 : 循环引用

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即使让obj = null , obj2 = null 。      retainCount不会变为0,都会变为1

在内存中,0x001引用着0x002,0x002引用着0x001内存依旧得不到释放 

2. GC算法 – 标记清除(Mark-Sweep)

标记清除:

  • 标记清除的核心思路是可达性(Reachability)
  • 这个算法是设置一个根对象(root object),垃圾回收器会定期从这个根开始,找所有从根开始有引用到的对象,对于哪些没有引用到的对象,就认为是不可用的对象
  • 这个算法可以很好的解决循环引用的问题

这里的根对象指的是Global对象,也可以说是环境记录

当变量进入环境时,就将这个变量标记为“进入环境” 

当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”

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执行前

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执行后

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3. V8引擎的垃圾回收机制

因为JS是单线程的,在执行垃圾回收的时候,主程序会被暂停,也就是说可能会看到卡顿现在,

为了提升用户体验,V8利用了标记整理、分带收集、增量收集、闲时收集等优化手段

核心还是可达性中的标记清除算法,在算法的实现细节上也会结合一些其他的算法进行优化

1 - 标记整理 ( Mark-Compact ) :

  • 和“标记-清除”相似 , 不过会对“标记-清除”算法进行优化
  • 回收期间同时会将保留的存储对象搬运汇集到连续的内存空间,从而整合空闲空间,避免内存碎片化

        执行前

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        执行后

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2 - 分代收集( Generational collection )

  • 对象被分成两组:“新的”和“旧的”。
  • 许多对象出现,完成它们的工作并很快死去,它们可以很快被清理
  • 那些长期存活的对象会变得“老旧”,而且被检查的频次也会减少 
  • V8 将堆分为两类新生代和老生代,新生代中存放的是生存时间短的对象,老生代中存放的生存时间久的对象

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3 - 增量收集Incremental collection 

  • 如果有许多对象,并且我们试图一次遍历并标记整个对象集,则可能需要一些时间,并在执行过程中带来明显的延迟
  • 所以引擎试图将垃圾收集工作分成几部分来做,然后将这几部分会逐一进行处理,这样会有许多微小的延迟而不是一个大的延迟

4 - 闲时收集Idle-time collection 

  • 垃圾收集器只会在 CPU 空闲时尝试运行,以减少可能对代码执行的影响。

5 - V8引擎详细的内存图

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四、闭包

1. 闭包的定义

维基百科的解释 : 

  • 闭包(英语:Closure),又称词法闭包(Lexical Closure)或函数闭包(function closures)
  • 是在支持 头等函数 的编程语言中,实现词法绑定的一种技术
  • 闭包在实现上是一个结构体,它存储了一个函数和一个关联的环境(相当于一个符号查找表)
  • 闭包跟函数最大的区别在于,当捕捉闭包的时候,它的 自由变量 会在捕捉时被确定,这样即使脱离了捕捉时的上下文,它也能照常运行

MDN的解释 : 

  • ​​​​​​​一个函数和对其周围状态(lexical environment,词法环境)的引用捆绑在一起(或者说函数被引用包围),这样的组合就是闭包(closure)
  • 也就是说,闭包让你可以在一个内层函数中访问到其外层函数的作用域
  • 在 JavaScript 中,每当创建一个函数,闭包就会在函数创建的同时被创建出来

总结一下 : 

  • 一个普通的函数function,如果它可以访问外层作用域的自由变量,那么这个函数和周围环境就是一个闭包
  • 从广义的角度来说:JavaScript中的函数都是闭包
  • 从狭义的角度来说:JavaScript中一个函数,如果访问了外层作用域的变量,那么它是一个闭包

2. 闭包的执行过程

全局代码执行前

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执行到第一个createAdder

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执行adder5函数

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执行到第二个createAdder 

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运行完成后

正常情况下函数上下文弹栈后,对应的AO对象会被释放

但是因为在0xb00 | 0xc00的函数中有作用域引用指向了该AO对象,所以不会被释放掉

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3. 闭包的内存泄漏

为什么闭包是有内存泄露的呢

在上述的案例中,如果以后都不访问adder5 | adder8 函数了,那么这俩函数会被垃圾回收机制回收掉吗,答案是否定的,因为它们永远都是可达的

如何解决内存泄露

adder5 | adder8 变量赋值为 null

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4. AO不使用的属性优化 

研究一个问题:AO对象不会被销毁时,是否里面的所有属性都不会被释放?

  • 下面这段代码中name属于闭包的父作用域里面的变量
  • 我们知道形成闭包之后count一定不会被销毁掉,那么name是否会被销毁掉呢
  • 这里我打上了断点,我们可以在浏览器上看看结果

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