2018-11-05

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垃圾收集

在编写Javascript程序时,开发人员不需要关心内存使用问题,因为Javascript具有自动垃圾收集机制,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。
垃圾收集机制的原理:找出那些不再继续使用的变量,然后释放其占用的内存。在时间上,会有固定的时间间隔,周期性的执行。
垃圾收集器必须跟踪变量,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。用于表示无用变量的策略可能会因实现而异,具体到浏览器中的实现,则通常有两个策略:

标记清除(mark-and-sweep)

最常用的垃圾收集方式是标记清楚。当变量进入环境时,这个变量就会被标记为“进入环境”。当变量离开环境时,则标记为“离开环境”。可以使用任何方式来标记变量。

引用计数(reference counting)

另一种不太常见的垃圾收集策略叫做引用计数。跟踪记录每个值被引用的次数。当声明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。同一个值赋值就+1,但如果包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值,这个值的引用次数就-1。当这个值的引用次数为0时,这说明没法再访问这个值,就可以回收内存空间了。
但存在一个一个bug:循环引用。循环引用指的是对象A中包含了一个指向对象B的指针,而对象B中也包含一个指向对象A的引用。例:

function problem(){
  var objectA = new Object();
  var objectB =new Object();

  objectA.someOtherObject = ObjectB;
   objectB.someOtherObject = ObjectA;
}
//这个例子中,objectA和objectB通过各自的属性相互引用。引用次数都是2,这样引用次数永远不会为0。假设这个函数多次被调用,就会导致大量内存得不到回收。

IE中有一部分对象并不是原生Javascript对象。例如,BOM和DOM中的对象就是使用c++以COM对象的形式实现的,而COM对象的垃圾收集机制采用的就是引用计数策略。所以只要在IE中设计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.element=element;
element.someObject=myObject;
//例子中就是存在这个循环引用,即使将例子中的DOM从页面中移除,它也永远不会被回收。

为了避免循环引用,最好的办法就是在不适用它们的视乎手工断开原生Javascript对象与DOM元素之间的链接。例:

myObject.element=null;
element.someObject=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链接。

为了解决上述问题,IE9把BOM和DOM对象都转换成了真正的Javascript对象。这样就避免了两种垃圾收集算法并存导致的问题,也消除了常见的内存泄露现象。

性能问题

垃圾收集器是周期性运行的,而且如果为变量分配的 内存数量很客观,那么回收工作量也是相当大的。
垃圾收集例程的工作方式:触发垃圾收集的变量分配、字面量和(或)数组元素的临界值被调整为动态修正。如果垃圾收集例程回收的内存分配量低于15%,则字面量和(或)数组元素的临界值就会加倍。如果例程回收了85%的内存分配量,则将各种临街值重置回默认值。

管理内存

Javascript在进行内存管理及垃圾收集时候,分配给web浏览器的可用内存数量比分配给桌面应用程序的少。这样做的目的是处于安全方面的考虑,防止运行Javascript的网页耗尽全部系统内存而导致系统崩溃。
内存限制问题不仅会影响给变量分配内存,同时还会影响调用栈以及在一个线程中能够同时执行的语句数量。
因此,确保占用最少的内存可以让页面获得更好的性能。优化内存占用的最佳方式就是在执行代码中只保存必要的数据。一旦数据不再有用,就将其值设置为null,这个做法叫做解除引用,适用于大多数全局变量的全局对象。局部变量会在它们离开执行环境时自动被解除引用。

function createPerson(name){
  var localPerson=new Object();
  localPerson.name=name;
  return localPerson;
}
var globalPerson=createPerson("kathy");
//手工解除globalPerson的引用
globalPerson=null;
//localPerson在createPerson()函数执行完毕之后就离开了其执行环境,因为无需我们显式的接触。但是对于全局变量globalPerson而言,则需要我们在不适用它的时候手工为它解除引用。

不过,解除一个值的引用并不意味着自动回收该值所占用的内存。解除引用的真正作用是让值脱离执行环境,以便垃圾收集器下次运行时将其回收。

小结

基本类型值 引用类型值
在内存中占据固定大小的空间,因此被保存在栈内存中 值是对象,保存在堆内存中
从一个变量向另一个变量复制基本类型的值,会创建这个值的一个副本 从一个变量向另一个变量复制引用类型的值,复制的其实是指针,因此两个变量最终都指向同一个对象
确定哪一个值是哪种基本类型可以使用typeof操作符 确定一个值是哪种引用类型使用instanceof操作符

所有变量都存在于一个执行环境中,这个执行环境决定了变量的生命周期,以及哪一部分代码可以访问其中的变量。一下是关于执行环境的总结:
1、全局环境和函数执行环境之分
2、进入新环境的时候,都会创建一个用于搜索变量和函数的作用域链
3、局部函数有权访问函数作用域中的变量,包括(父)环境,乃至全局。
4、全局变量只能访问全局环境中定义的变量和函数,而不能直接访问局部环境中的任何数据。
5、变量的执行环境有助于确定应该何时释放内存

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