D012-垃圾回收机制及内存管理

内存的生命周期:可以分为3个过程创建，使用，销毁

内存的创建：（声明一个变量，对象，函数,数组，new一个构造函数等--- 都会在内存上开辟一个空间 内存的使用: 对于变量,对象等的一些操作，比如：赋值，累加求和，获取dom元素，并修改属性等等 内存的回收:不再使用的变量，会被js引擎自动回收（注意：全局变量是关闭页面后浏览器才会自动销毁,函数里面的变量，在函数调用完毕以后，自动销毁），所以垃圾就是指：不再使用的内存。 垃圾回收机制就是指：一个程序不再使用的内存（无用内存），Javascript 会找出不再使用的变量，不再使用意味着这个变量生命周期的结束。其会被js引擎‘自动回收’； 如果不能自动回收，就造成‘内存泄露’。

一、垃圾回收机制详解

1、什么是js的回收机制

垃圾回收机制的原理是找到不再继续使用的变量，释放其内存。垃圾回收器会按照固定的时间间隔(或代码中预定的收集时间)，周期性地执行这一操作; Javascript 会找出不再使用的变量，不再使用意味着这个变量生命周期的结束。Javascript 中存在两种变量——全局变量和局部变量，全局变量的生命周期会一直持续，直到页面卸载;而局部变量声明在函数中，它的生命周期从执行函数开始，直到函数执行结束。在这个过程中，局部变量会在堆或栈上被分配相应的空间以存储它们的值，函数执行结束，这些局部变量也不再被使用，它们所占用的空间也就被释放;

实例如下：

function fn1() {
    var obj = {name: 'qdleader', age: 10};
}
function fn2() {
    var obj = {name:'qdleader', age: 10};
   return obj;
}
var a = fn1();
var b = fn2();

fn1中定义的obj为局部变量，而当调用结束后，出了fn1的环境，那么该块内存会被js引擎中的垃圾回收器自动释放；在fn2被调用的过程中，返回的对象被全局变量b所指向，所以该块内存并不会被释放。

垃圾回收的两种实现方式：标记清除、引用计数 2、标记清除(主流浏览器做法) 标记-清除： 这是JavaScript主要采用的垃圾回收算法。它分为两个阶段：

标记阶段： 垃圾回收器会从根部开始遍历所有的对象，标记所有能够被访问到的对象。 清除阶段： 垃圾回收器会清除未被标记的对象，释放它们占用的内存

内部算法 垃圾回收的基本算法被称为 “mark-and-sweep”。

定期执行以下“垃圾回收”步骤：

垃圾收集器找到所有的根，并“标记”（记住）它们。 然后它遍历并“标记”来自它们的所有引用。 然后它遍历标记的对象并标记 它们的 引用。所有被遍历到的对象都会被记住，以免将来再次遍历到同一个对象。 ……如此操作，直到所有可达的（从根部）引用都被访问到。 没有被标记的对象都会被删除。

增量标记（Incremental Marking）：

（为了减少垃圾回收对应用程序的影响，一些现代浏览器实现了增量标记。增量标记将标记阶段分成多个小步骤，每执行一小步骤后，允许应用程序继续执行一些代码。这有助于分散垃圾回收器的工作负担，减少阻塞时间。）

3、引用计数(IE9以下)

含义是跟踪记录所有值被引用的次数;

例如变量a赋值后，这个值的引用次数为1，这个a值又被赋值给另一个变量b，这时引用次数+1;但当b赋另外的值，引用次数-1;当值的引用书为0，说明没有办法再访问这个值，这时就可以将内存回收了。

IE9以下还在使用引用计数，当对象循环引用时，引用次数无法标记为0，就会导致无法被回收。其他浏览器废弃使用;

下面的代码

var o1 = { 
  o2: { 
    x: 1 
  } 
}; 
// 两个对象被创建。 
// ‘o1’对象引用‘o2’对象作为其属性。 
// 不可以被垃圾收集 
var o3 = o1; // ‘o3’变量是第二个引用‘o1‘指向的对象的变量.  
o1 = 1;      // 现在，在‘o1’中的对象只有一个引用，由‘o3’变量表示 
var o4 = o3.o2; // 对象的‘o2’属性的引用. 
                // 此对象现在有两个引用：一个作为属性、另一个作为’o4‘变量 
o3 = '374'; // 原来在“o1”中的对象现在为零，对它的引用可以垃圾收集。 
            // 但是，它的‘o2’属性存在，由‘o4’变量引用，因此不能被释放。 
o4 = null; // ‘o1’中最初对象的‘o2’属性对它的引用为零。它可以被垃圾收集。

二、Js常见的内存泄漏

内存泄漏是应用程序过去使用，但不再需要的尚未返回到操作系统或可用内存池的内存片段。由于没有被释放而导致的，它将可能引起程序的卡顿和崩溃;

1、意外的全局变量

function foo(arg) { 
    bar = "test"; 
    // window.bar = "test"; 
}

js对未声明变量会在全局最高对象上创建它的引用，(是以属性存在的，而不是变量)，如果在游览器上就是window对象，如果在node环境下就是global;如果未声明的变量缓存大量的数据，它可能只有在页面被刷新或者被关闭的时候才会释放内存，这样就造成了内存意外泄漏;

2、被忘记的定时器或者回调函数

我们以经常在 JavaScript 中使用的 setInterval 为例;

var serverData = loadData(); 
setInterval(function() { 
    var renderer = document.getElementById('renderer'); 
    if(renderer) { 
        renderer.innerHTML = JSON.stringify(serverData); 
    } 
}, 5000); //每5秒执行一次.

上面的代码片段显示了使用定时器引用节点或无用数据的后果。它既不会被收集，也不会被释放。无法被垃圾收集器收集，频繁的被调用，占用内存; 而正确的使用方法是，确保一旦依赖于它们的事件已经处理完成，就通过明确的调用来删除它们;

3、闭包 闭包是一个函数A返回一个内联的函数B,及时A函数执行完函数B也可以访问函数A里面的变量，这就是一个简单的闭包; 本质上闭包是将函数内部和外部连接起来的一座桥梁;

function my(name) { 
    function sendName() { 
        console.log(name) 
    } 
    return sendName 
} 
var test=my("test") 
test()  //test

在my()内部创建的sendName()函数是不会被回收的，因为它被全局变量test引用，处于随时被调用的状态。如果向释放内存可以设置test=null;由于闭包会携带包含它的函数的作用域，因此会比其他函数占用更多的内存。过度使用闭包可能会导致内存占用过多

4、DOM泄漏

浏览器中DOM和js采用的是不一样的引擎，DOM采用的是渲染引擎，而js采用的是v8引擎，所以在用js操作DOM时会比较耗费性能，因为他们需要桥来链接他们。为了减少DOM的操作，我们一般将常用的DOM; 我们会采用变量引用的方式会将其缓存在当前环境。如果在进行一些删除、更新操作之后，可能会忘记释放已经缓存的DOM;

var elements = { 
    button: document.getElementById('button'), 
    image: document.getElementById('image') 
}; 
function doStuff() { 
    elements.image.src = 'http://test.png'; 
} 
function removeImage() { 
    // image 元素是body的直接子元素。 
    document.body.removeChild(document.getElementById('image')); 
    // 我们仍然可以在全局元素对象中引用button。换句话说，button元素仍在内存中，无法由GC收集 
}

一些优化建议：

分代收集（Generational collection）—— 对象被分成两组：“新的”和“旧的”。在典型的代码中，许多对象的生命周期都很短：它们出现、完成它们的工作并很快死去，因此在这种情况下跟踪新对象并将其从内存中清除是有意义的。那些长期存活的对象会变得“老旧”，并且被检查的频次也会降低。

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。因此，引擎将现有的整个对象集拆分为多个部分，然后将这些部分逐一清除。这样就会有很多小型的垃圾收集，而不是一个大型的。这需要它们之间有额外的标记来追踪变化，但是这样会带来许多微小的延迟而不是一个大的延迟。

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

qdleader
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