JavaScript垃圾回收机制

一、垃圾回收的必要性

下面这段话引自《JavaScript权威指南(第四版)》

  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。

这段话解释了为什么需要系统需要垃圾回收,JS不像C/C++,他有自己的一套垃圾回收机制(Garbage Collection)。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 = "before";
var b = "override a";
var a = b; //重写a

这段代码运行之后,“before”这个字符串失去了引用(之前是被a引用),系统检测到这个事实之后,就会释放该字符串的存储空间以便这些空间可以被再利用。

二、垃圾回收原理浅析

现在各大浏览器通常用采用的垃圾回收有两种方法:标记清除、引用计数。

1、标记清除

这是javascript中最常用的垃圾回收方式。当变量进入执行环境是,就标记这个变量为“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,就可能会用到他们。当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”。
垃圾收集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。然后,它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的标记。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。垃圾收集器完成内存清除工作,销毁那些带标记的值,并回收他们所占用的内存空间。

关于这一块,建议读读Tom大叔的几篇文章,关于作用域链的一些知识详解,读完差不多就知道了,哪些变量会被做标记。

2、引用计数

另一种不太常见的垃圾回收策略是引用计数。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赋值给该变量时,则这个值的引用次数就是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就减1。当这个引用次数变成0时,则说明没有办法再访问这个值了,因而就可以将其所占的内存空间给收回来。这样,垃圾收集器下次再运行时,它就会释放那些引用次数为0的值所占的内存。

但是用这种方法存在着一个问题,下面来看看代码:

function problem() {
    var objA = new Object();
    var objB = new Object();

    objA.someOtherObject = objB;
    objB.anotherObject = 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,objA和objB还将会继续存在,因为他们的引用次数永远不会是0。这样的相互引用如果说很大量的存在就会导致大量的内存泄露。

我们知道,IE中有一部分对象并不是原生JavaScript对象。例如,其BOM和DOM中的对象就是使用C++以COM(Component Object
Model,组件对象)对象的形式实现的,而COM对象的垃圾回收器就是采用的引用计数的策略。因此,即使IE的Javascript引擎使用标记清除的策略来实现的,但JavaScript访问的COM对象依然是基于引用计数的策略的。说白了,只要IE中涉及COM对象,就会存在循环引用的问题。看看下面的这个简单的例子:

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

上面这个例子中,在一个DOM元素(element)与一个原生JavaScript对象(myObj)之间建立了循环引用。其中,变量myObj有一个名为element的属性指向element;而变量element有一个名为someObject的属性回指到myObj。由于循环引用,即使将例子中的DOM从页面中移除,内存也永远不会回收。

不过上面的问题也不是不能解决,我们可以手动切断他们的循环引用。

myObj.element = null;
element.someObject =null;

这样写代码的话就可以解决循环引用的问题了,也就防止了内存泄露的问题。

三、减少JavaScript中的垃圾回收

首先,最明显的,new关键字就意味着一次内存分配,例如 new Foo()。最好的处理方法是:在初始化的时候新建对象,然后在后续过程中尽量多的重用这些创建好的对象。

另外还有以下三种内存分配表达式(可能不像new关键字那么明显了):

  • {} (创建一个新对象)
  • [] (创建一个新数组)
  • function() {…} (创建一个新的方法,注意:新建方法也会导致垃圾收集!!)

1、对象object优化

为了最大限度的实现对象的重用,应该像避使用new语句一样避免使用{}来新建对象。

{“foo”:”bar”}这种方式新