转载和积累系列 - js中的垃圾回收机制

js具有自动垃圾回收机制，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。而在C和C++之类的语言中，开发人员的一项基本任务就是手工跟踪内存的使用情况，这是造成许多问题的根源。在编写js程序时，开发人员不用关心内存使用问题，所需内存的分配以及无用内存的回收完全实现了自动管理。这种垃圾回收机制的原理其实很简单：找到那些不再继续使用的变量，然后释放其所占用的内存。为此，垃圾回收器会按照固定的时间间隔（或代码执行中预定的回收时间），周期性地执行这一操作。

　　函数中的局部变量的生命周期：局部变量只在函数执行的过程中存在。而在这个过程中，会为局部变量在栈（或堆）内存上分配相应的空间，以便存储它们的值。然后在函数中使用这些变量，直至函数执行结束。此时，局部变量就没有存在的必要了，因此可以释放它们的内存以供将来使用。在这种情况下，很容易判断变量是否还有存在的必要；但并非所有情况下都这么容易就能得出结论。垃圾回收器必须跟踪哪个变量有用，哪个变量没用，对于不再有用的变量打上标记，以备将来收回其占用的内存。用于标识无用变量的策略可能会因实现而异，但具体到浏览器中的实现，则通常有两个策略。

　　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”。
　　可以使用任何方式来标记变量。比如，可以通过翻转某个特殊的位来记录一个变量何时进入环境，或者使用一个“进入环境”变量列表及一个“离开环境”变量列表来跟踪哪个变量发生了变化。说到底，如何标记变量其实并不重要，关键在于采取什么策略。
　　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。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2008年为止，IE、Firefox、Opera、Chrome、Safari的js实现使用的都是标记清除工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。

　　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 problem(){  
        var objA=new Object();  
        var objB=new Object();  
      
        objA.b=objB;  
        objB.a=objA;  
    }  

在这个例子中，objA和objB通过各自的属性相互引用；也就是说，这两个对象的引用次数都是2。在采用标记清除策略的实现中，由于函数执行之后，这两个对象都离开了作用域，因此这种相互引用不是问题。但采用引用计数策略的实现中，当函数执行完毕后，objA和objB还将继续存在，因为它们的引用次数永远不会是0。假如这个函数被重复多次调用，将导致大量内存得不到回收。为此Netscape在Navigator4中放弃了引用计数的方式，转而采用标记清除来实现其垃圾回收机制。可是，引用计数导致的麻烦并未终结。　　我们知道，IE中有一部分对象并不是原生js对象。例如，其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。　　为了避免类似这样的循环引用问题，最好是在不使用它们的时候手工断开原生js对象与DOM元素之间的连接。例如，可以使用下面的代码消除前面例子创建的循环引用：

    myObject.element=null;  
    element.o=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。