JS中的内存泄漏和垃圾回收机制(标记清除,引用计数)

什么是内存泄漏?
程序的运行需要内存,只要程序提出要求,操作系统运行时就必须供给内存。
对于持续运行的服务进程,必须及时释放内存,否则,内存占用越来越高,轻则影响系统性能,重则导致进程崩溃。
不再用到的内存,没有及时释放,就叫做内存泄漏。
有些语言(比如c语言)必须手动释放内存,程序员负责内存管理。
这很麻烦,所以大多数语言提供自动内存管理,减轻程序员的负担,这被称为"垃圾回收机制"。

代码回收规则如下:

    1.全局变量不会被回收。

    2.局部变量会被回收,也就是函数一旦运行完以后,函数内部的东西都会被销毁。

    3.只要被另外一个作用域所引用就不会被回收 (闭包中引用的变量不会被回收)

必要性:由于字符串、对象和数组没有固定大小,所有当他们的大小已知时,才能对他们进行动态的存储分配。JavaScript程序每次创建字符串、数组或对象时,解释器都必须分配内存来存储那个实体。只要像这样动态地分配了内存,最终都要释放这些内存以便他们能够被再用,否则,JavaScript的解释器将会消耗完系统中所有可用的内存,造成系统崩溃。

// 创建时必须为每个字符串对象数组等动态进行内存分配,来存储实体,最终一定要释放,否则若可用内存占满会造成系统崩溃

JavaScript的解释器可以检测到何时程序不再使用一个对象了,当他确定了一个对象是无用的时候,他就知道不再需要这个对象,可以把它所占用的内存释放掉了。

例如:

var a="hello world";
var b="world";
var a=b;
//这时,会释放掉"hello world",释放内存以便再引用

垃圾回收的方法:标记清除、计数引用

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,在一个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"。

function test(){
    var a = 10;    //被标记"进入环境"
    var b = "hello";    //被标记"进入环境"
}
test();    //执行完毕后之后,a和b又被标记"离开环境",被回收

垃圾回收机制在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记(可以是任何标记方式),然后,它会去掉处在环境中的变量 【及被环境中的变量引用的变量标记(闭包)】。而在此之后剩下的带有标记的变量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。最后垃圾回收机制到下一个周期运行时,将释放这些变量的内存,回收它们所占用的空间。

// 将所有在内存中的变量加上标记,去掉处在环境中的变量的标记和闭包中引用的变量的便器,剩下的带有标记的变量在执行完毕使用过后视为即将准备删除的变量,在垃圾回收机制的下一个周期运行时,释放这些变量回收内存。

到目前为止,IE、Firefox、Opera、Chrome、Safari的js实现使用的都是标记清除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。

引用计数法

另一种不太常见的方法就是引用计数法,引用计数法的意思就是每个值被引用的次数,当声明了一个变量,并用一个引用类型的值赋值给改变量,则这个值的引用次数为1,;相反的,如果包含了对这个值引用的变量又取得了另外一个值,则原先的引用值引用次数就减1,当这个值的引用次数为0的时候,说明没有办法再访问这个值了,因此就把所占的内存给回收进来,这样垃圾收集器再次运行的时候,就会释放引用次数为0的这些值。
语言引擎有一张"引用表",保存了内存里面所有资源(通常是各种值)的引用次数。如果一个值的引用次数是0,就表示这个值不再用到了,因此可以将这块内存释放。

引用计数 就是对内存中的每一个变量被引用的次数都会保存在一个“引用表”中,如果被引用的次数是0,表明这个值是无用的了,所以垃圾回收机制会把这个变量的内存进行回收,这个值没办法再访问了,即被释放
如果一个值不再需要了,引用数却不为0,垃圾回收机制无法释放这块内存,从而导致内存泄漏。

下面的代码中,数组[1,2,3,4]是一个值,会占用内存。变量arr是仅有的对这个值的引用,因此引用次数为1。尽管后面的代码没有用到arr,它是会持续占用内存。不会释放arr变量

如果增加一行代码,解除arr对[1,2,3,4]引用,这块内存就可以被垃圾回收机制释放了。

var arr = [1,2,3,4];
console.log("hello world");
//arr = null;

上面代码中,arr重置为null,就解除了对[1,2,3,4]的引用,引用次数变成了0,内存就可以释放出来了。

因此,并不是说有了垃圾回收机制,程序员就轻松了。你还是需要关注内存占用:那些很占空间的值,一旦不再用到,你必须检查是否还存在对它们的引用。如果是的话,就必须手动解除引用

用引用计数***存在内存泄露,下面来看原因:

function problem() {
var objA = new Object();
var objB = new Object();
objA.someOtherObject = objB;
objB.anotherObject = objA;
}

在这个例子里面,objA和objB通过各自的属性相互引用,这样的话,两个对象的引用次数都为2,在采用引用计数的策略中,由于函数执行之后,这两个对象都离开了作用域,函数执行完成之后,因为计数不为0,这样的相互引用如果大量存在就会导致内存泄露。

特别是在DOM对象中,也容易存在这种问题:

var element=document.getElementById('');
var myObj=new Object();
myObj.element=element;
element.someObject=myObj;

这样就不会有垃圾回收的过程。

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总结一些前端常见的面试笔试题,来和大家分享鸭

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