快捷導(dǎo)航

詳解JavaScript的垃圾回收機(jī)制

更新時(shí)間：2021年11月17日 10:50:50 作者：1900''''s 88 keys

這篇文章主要為大家介紹了JavaScript的垃圾回收機(jī)制，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來(lái)幫助

為什么需要垃圾回收（GC）

程序和人一樣，生活時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)產(chǎn)生垃圾，程序在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生垃圾，垃圾積攢過(guò)多后，會(huì)導(dǎo)致程序運(yùn)行速度變慢。
在JavaScript中的字符串、對(duì)象、數(shù)組等數(shù)據(jù)的內(nèi)存是不固定的，只有真正使用的時(shí)候才會(huì)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存。
這些數(shù)據(jù)所占的內(nèi)存在不使用時(shí)，需要進(jìn)行釋放，以便再次使用，否者在可用內(nèi)存耗盡造成程序崩潰。

什么是垃圾回收

垃圾回收機(jī)制也稱(chēng)Garbage Collection簡(jiǎn)稱(chēng)GC。在JavaScript中擁有自動(dòng)的垃圾回收機(jī)制，通過(guò)一些回收算法，找出不再使用引用的變量或?qū)傩?，由JS引擎按照固定時(shí)間間隔周期性的釋放其所占的內(nèi)存空間。在C/C++中需要程序員手動(dòng)完成垃圾回收。

垃圾產(chǎn)生

當(dāng)一個(gè)對(duì)象沒(méi)有任何的變量或?qū)傩詫?duì)它進(jìn)行引用，此時(shí)我們將永遠(yuǎn)無(wú)法操作該對(duì)象，這種對(duì)象就是一個(gè)垃圾，這種對(duì)象過(guò)多會(huì)占用大量的內(nèi)存空間，導(dǎo)致程序變慢。

例如：

在這里插入圖片描述

這里我先聲明了一個(gè)Person變量，它引用了對(duì)象{name: "江流",age: 20},接著我又將這個(gè)Person變量指向了另一個(gè)對(duì)象{name: "心猿", age: 5000},那么之前被引用的對(duì)象，現(xiàn)在就成了無(wú)用對(duì)象，也永遠(yuǎn)無(wú)法使用操作該對(duì)象，這種對(duì)象就是一個(gè)垃圾。

這種垃圾對(duì)象過(guò)多，就會(huì)占用大量空間，如果一直不釋放就會(huì)影響系統(tǒng)性能，重則導(dǎo)致程序崩潰，所以就需要垃圾回收釋放這部分內(nèi)存。

這個(gè)過(guò)程我們不需要也不能進(jìn)行垃圾回收的操作。

我們只需要的是將不再使用的對(duì)象設(shè)置為null即可。

垃圾回收策略

JavaScript 中主要的內(nèi)存管理概念是可達(dá)性。大概意思是以某種方式可以訪問(wèn)到或者可以使用的值，它們就是需要保存在內(nèi)存中，無(wú)法訪問(wèn)，也無(wú)法使用的值，則需要被垃圾回收機(jī)制回收。

垃圾回收過(guò)程是不實(shí)時(shí)進(jìn)行的，因?yàn)镴avaScript是一門(mén)單線程的語(yǔ)言，每次執(zhí)行垃圾回收，會(huì)使程序應(yīng)用邏輯暫停，執(zhí)行完垃圾后回收在執(zhí)行應(yīng)用邏輯，這種行為稱(chēng)為全停頓，所以一般垃圾回收會(huì)在cpu閑時(shí)進(jìn)行。

如何通過(guò)某種方式找到所謂的垃圾，是垃圾回收的重點(diǎn)，所以下面常見(jiàn)的算法策略，不過(guò)這里只說(shuō)前兩種：

引用計(jì)數(shù)算法
標(biāo)記清除算法
標(biāo)記整理
分代回收

引用計(jì)數(shù)標(biāo)記

策略思想：

跟蹤記錄每個(gè)變量值被使用的次數(shù)
當(dāng)聲明一個(gè)變量并且將一個(gè)引用類(lèi)型數(shù)據(jù)賦值給這個(gè)變量的時(shí)候，這個(gè)引用類(lèi)型數(shù)據(jù)的引用次數(shù)就標(biāo)記為 1
如果當(dāng)這個(gè)引用類(lèi)型數(shù)據(jù)又賦值給另一個(gè)變量，那么引用次數(shù)就+1
如果變量被其他的值覆蓋，則引用次數(shù)-1
當(dāng)這個(gè)引用類(lèi)型數(shù)據(jù)的引用次數(shù)變?yōu)?的時(shí)候,這個(gè)變量就沒(méi)有被使用了，也無(wú)法訪問(wèn)，垃圾回收器就會(huì)在執(zhí)行時(shí)，銷(xiāo)毀引用次數(shù)為0的引用類(lèi)型數(shù)據(jù)，回收其所占用的內(nèi)存空間。

例如：

	let a = {
	    name: "江流",
	    age: 20
		};    	//此時(shí)該對(duì)象的引用計(jì)數(shù)標(biāo)記為1（a 引用）
	let b = a;	//此時(shí)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)標(biāo)記為2（a、b 引用）
	a = null;	//此時(shí)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)標(biāo)記為1(（b 引用）)
	b = null;	//此時(shí)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)標(biāo)記為0（無(wú)變量引用）
	... 		//等待GC 回收此對(duì)象

但是這種方式有個(gè)很?chē)?yán)重的問(wèn)題 – 循環(huán)引用

循環(huán)引用引發(fā)的問(wèn)題

在一個(gè)函數(shù)中，對(duì)象A的屬性指向?qū)ο驜,對(duì)象B的屬性指向?qū)ο驛,這個(gè)函數(shù)在執(zhí)行完，對(duì)象A和B的計(jì)數(shù)器也不會(huì)為0，影響了正常的GC。

例如下面的例子：

function test()
{
    let A = new Object();
    let B = new Object();
    A.pointer= B;
    B.pointer = A;
}
test();

當(dāng)對(duì)象A和對(duì)象B的屬性相互引用這，按照引用計(jì)數(shù)策略，他們的引用計(jì)數(shù)都是為2,但是在test()執(zhí)行完成后，在函數(shù)執(zhí)行完，函數(shù)作用域中的數(shù)據(jù)對(duì)象A和對(duì)象B都應(yīng)該被GC銷(xiāo)毀掉。

如果執(zhí)行多次，將會(huì)造成嚴(yán)重的內(nèi)存泄漏。

解決方法

在函數(shù)結(jié)束時(shí)，將其指向null

//切斷引用關(guān)系
A = null;
B = null;

引用計(jì)數(shù)算法的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

引用計(jì)數(shù)為零時(shí)，發(fā)現(xiàn)垃圾立即回收
最大限度減少程序暫停

缺點(diǎn)：

無(wú)法回收循環(huán)引用的對(duì)象
空間開(kāi)銷(xiāo)比較大

標(biāo)記清除算法

核心思想

分標(biāo)記和清除兩個(gè)階段完成。

大概過(guò)程：

垃圾收集器在運(yùn)行時(shí)會(huì)給內(nèi)存中所有的變量都加上一個(gè)標(biāo)記，假設(shè)內(nèi)存中所有的對(duì)象全部是垃圾，全部標(biāo)記為0
然后從各個(gè)根對(duì)象開(kāi)始遍歷，把不是垃圾的節(jié)點(diǎn)改成1
清理所有標(biāo)記為0的垃圾，銷(xiāo)毀并回收它們所占用的內(nèi)存空間
最后把所有內(nèi)存中對(duì)象標(biāo)記修改為0，等待下一輪的垃圾回收

在這里插入圖片描述