JavaScript高级：垃圾回收机制

1 引言

垃圾回收机制（Garbage Collection）简称 GC。js中的内存的分配和回收都是自动完成的，内存在不使用的时候会被垃圾回收器自动回收。

 

 2 内存的生命周期

js环境中分配的内存，一般有如下的生命周期：

1. 内存分配：当我们声明变量、函数、对象的时候，系统会自动为它们分配内存；

2. 内存使用：即读写内存，也就是使用变量、函数等；

3. 内存回收：使用完毕，由垃圾回收器自动回收不再使用的内存；

说明：

1. 全局变量一般不会回收（关闭页面才会被回收）；

2. 一般情况下局部变量的值，不被使用了，会自动被回收；

3. 程序中分配的内存 由于某种原因，程序未释放或无法释放叫做内存泄漏；（1.下面会提到两个对象相互引用会造成内存泄漏；2. 闭包的一个缺点就是会造成内存泄漏）

3 垃圾回收机制的算法说明

3.1 堆栈空间分配的区别

1. 栈（操作系统）：由于操作系统自动分配释放函数的参数值、局部变量等，基本数据类型放到栈里面；

2. 堆（操作系统）：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，由垃圾回收机制回收。复杂数据类型放到堆里面；

3.2 常见浏览器的垃圾回收算法

3.2.1 引用计数算法

IE 浏览器采用的是引用计数算法，定义 “内存不再使用”， 就是看一个对象是否有指向它的引用，没有被引用了，就回收。

3.2.1.1 算法思路

1. 跟踪记录被引用的次数；

2. 如果被引用了一次，那么记录次数就为1， 多次被引用， 则++；

3. 如果减少一个引用就减一， -- ；

4. 如果引用次数是0， 则释放内存；

3.2.1.2 绘图说明

代码示例1：

const arr = [1, 2, 3]
arr = null

数组是复杂数据类型，所以在栈中存的是地址，arr 通过栈中的地址找到堆中的 [1, 2, 3]

<1>. 当执行第一行代码时：

<2>. 当执行第二行代码时：

此时arr被赋值null, null数简单数据类型， 存在栈中

<3>. 被引用次数为0，就会自动被回收了

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代码示例2;

let person = {
      name: '张三',
      age: 18
}
let person2 = person
person = 1
person = null

<1>. 代码从上往下执行，对象是复杂数据类型，栈中存地址，堆中存的是数据：

 

<2>. 当代码执行到 let person2 = person 时

将person赋值给person2, 但是复杂数据类型赋的是地址， 所以此时 perosn2 与 person指向相同的地址， 所以person 和 person2指向堆中相同的数据，引用次数变为了 2

<3>.当执行 person = 1 时

 此时person被1赋值， 1属于简单数据类型，存在栈中， 地址改变了，找不到堆中的数据了，所以引用次数减 1

<4>.当执行person2 = null 时

跟上面一样，person2被赋值了简单的数据类型，不再指向堆中的数据，被引用次数再次减去1， 变为了0 ，此时堆中的数据没有被引用了， 会被系统自动回收

3.2.1.3 引用计数法存在的问题

嵌套(循环)引用问题

代码示例：

function fn(){
   let obj1 = {}
   let obj2 = {}

   obj1.a = obj2
   obj2.a = obj1

   return '引用次数无法回收！'
}

fn()

<1>.当执行        let obj1 = {}
                          let obj2 = {}     这两行代码时，按道理，函数作用域内属于局部作用域，使用完，会被系统回收，

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<2>. 但是出现了这两行代码， 问题就出现了，   obj1.a = obj2
                                                                             obj2.a = obj1

所以，如果两个对象相互引用，尽管它们已不再被使用，垃圾回收器也不会进行回收，就会导致内存泄漏。

3.2.2 标记清除法

算法思想：

1. 标记清除法将 “不再引用的对象” 定义为 “无法到达的对象”；

2. 就是从根部（在JS中就是从全局对象）出发定时扫描内存中的对象，反是能从根部到达的对象，都是还需要使用的；

3. 那些无法从根部出发而触及到的对象被标记为不再使用的，稍后进行回收；

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所以，标记清除法 解决了引用计数法的嵌套引用的问题