JS 中的垃圾回收

时间: 2019-07-09阅读: 667标签: js知识

对于开发者来说,JavaScript 的内存管理是自动的、无形的。我们创建的原始值、对象、函数……这一切都会占用内存。

当某个东西我们不再需要时会发生什么?JavaScript 引擎如何发现它、清理它?


可达性

JavaScript 中主要的内存管理概念是可达性。

简而言之,『可达』值是那些以某种方式可访问或可用的值。它们保证存储在内存中。

这里列出固有的可达值基本集合,这些值明显不能被释放。

比方说:

  • 当前函数的局部变量和参数。

  • 嵌套调用时,当前调用链上所有函数的变量与参数。

  • 全局变量。

  • 还有一些内部的

这些值被称作根。

如果一个值可以通过引用或引用链,从根值访问到,则认为这个值是可达的。

比方说,如果局部变量中有一个对象,并且该对象具有引用另一个对象的 property,则该对象被认为是可达的。而且它引用的内容也是可达的。下面是详细的例子。

JavaScript 引擎中有一个被称作垃圾回收器的东西在后台执行。它监控着所有对象的状态,并删除掉那些已经不可达的。


一个简单的例子

这里有一个最简的例子:

// user 引用了这个对象
let user = {
  name: "John"
};


这里的箭头描述了一个对象引用。全局变量 “user” 引用了对象 {name:”John”}(为简洁起见,我们称它为 John)。John 的 “name” 属性存储一个原始值,所以它被写在对象内部。

如果 user 的值被覆盖了,这个引用就没了:

user = null;


现在 John 变成不可达的了。因为没有引用了,就不能访问到它了。垃圾回收器会认为它是垃圾数据,然后释放内存。


两个引用

现在让我们想象下,我们把 user 的引用复制给 admin:

// user 对对象有一个引用
let user = { name: "John"};
let admin = user;


现在如果像刚才一样:

user = null;

……然后对象仍然可以通过 admin 这个全局变量访问到,所以对象还在内存中。如果我们又覆盖了 admin,对象就会被删除。


相互关联的对象

现在来看一个更复杂的例子。这是个家庭:

function marry(man, woman) {
 woman.husband = man;
 man.wife = woman;
 return {
   father: man,
   mother: woman
 }}
let family = marry(
{
 name: "John"
},
{
 name: "Ann"
});

marry 方法通过两个对象的引用,让它们『结婚』了,并返回了一个包含这两个对象的新对象。

由此产生的内存结构:


到目前位置,所有对象都是可达的。

现在让我们移除两个引用:

delete family.father;
delete family.mother.husband;


仅删除这两个引用中的一个是不够的,因为所有的对象仍然可以访问。

但是,如果我们把这两个都删除,那么我们可以看到再也没有对 John 的引用:


对外引用不重要,只有传入引用才可以使对象可达。所以,John 现在无法访问,并且将从内存中释放,同时 John 的所有数据也变得无法访问。

经过垃圾回收:



无法到达的岛屿

几个对象相互引用,但外部没有对其任意对象的引用,这些对象可能是不可达的,并会从内存中释放。

源对象与上面相同。然后:

family = null;

内存内部状态将变成:


这个例子展示了可达性概念的重要性。

显而易见,John 和 Ann 仍然连着,都有传入的引用。但是,这样还是不够。

前面说的 “family” 对象已经不再连着根,再也没有引用,所以它将变成一座『孤岛』并且将被移除。


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”来自它们的所有参考。

  • 然后它遍历到标记的对象并标记他们的引用。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。

  • …一直这样,直到有未访问的引用(从根访问到)。

  • 没有被标记的所有对象都被删除。

例如,让我们的对象结构如下所示:


我们可以在右侧清楚地看到一个『无法到达的岛屿』。现在我们来看看”mark-and-sweep”垃圾收集器如何处理它。

第一步标记所有的根:


然后他们的引用被标记了:


…如果还有引用的话,继续标记:


现在,这个过程中没有被遍历过的对象将会被删除。


这是垃圾收集如何工作的概念。

JavaScript 引擎做了许多优化,使其运行速度更快,并且不会影响代码运行。

一些优化点:

  • 分代收集 —— 对象被分成两组:『新的』和『旧的』。许多对象出现,完成他们的工作并快速释放,他们可以很快被清理。那些长期存活下来的对象会变得『老旧』,而且检查的次数也会减少。

  • 增量收集 —— 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。所以引擎试图将垃圾收集工作分成几部分来做,然后将这几部分逐一处理。这需要他们之间额外的标记来追踪变化,但是会有许多微小的延迟而不是大的延迟。

  • 闲时收集 —— 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。

还有其他垃圾收集算法的优化和风格。尽管我想在这里描述它们,但我必须打住了,因为不同的引擎会有不同的调整和技巧。而且,更重要的是,随着引擎的发展,情况会发生变化,所以除非必须,我们了解那么多可能就不值得。当然,后面会给出一些链接可以供你了解参考。


总结

主要需要掌握的东西:

  • 垃圾回收是自动完成的,我们不能强制执行或是阻止执行。

  • 当对象是可达状态时,它在内存中是可达的。

  • 被引用与可访问(从一个根)不同:一组相互连接的对象可能整体都无法访问。

现代引擎实现了垃圾回收的高级算法。

有一本通用的书,叫《The Garbage Collection Handbook: The Art of Automatic Memory Management》(R. Jones 等人著)讲到了一些。

如果你熟悉低级编程,关于 V8 引擎垃圾回收器的更详细信息请参阅文章 V8 的垃圾回收:垃圾回收。

V8 博客还不时发布关于内存管理变化的文章。当然,为了学习垃圾收集,你最好通过学习 V8 引擎内部知识来进行准备,并阅读一个叫 Vyacheslav Egorov 的 V8 引擎工程师的博客。我之所以说『V8』,因为它最容易在互联网上找到文章。对于其他引擎,许多方法是相似的,但在垃圾收集上许多方面有所不同。

当你需要低级别的优化时,对引擎的深入了解是很好的。在熟悉了该语言之后,把熟悉引擎作为下一步是明智的。


作者:LeviDing
https://zh.JavaScript.info/garbage-collection


站长推荐

1.云服务推荐: 国内主流云服务商,各类云产品的最新活动,优惠券领取。地址:阿里云腾讯云华为云

2.广告联盟: 整理了目前主流的广告联盟平台,如果你有流量,可以作为参考选择适合你的平台点击进入

链接: http://www.fly63.com/article/detial/4124

关闭

浅谈js自记忆函数

最近阅读《JavaScript忍者秘籍》看到了一种有趣的函数:自记忆函数。记忆化(memoization)是一种构建函数的处理过程,能够记住上次计算结果,当函数计算得到结果时,就将该结果按照参数存储起来。

数字在JavaScript中是如何编译的

JavaScript中的所有数字都是浮点数。这篇博客文章解释了这些浮点数如何在64位二进制内部表示。浮点数并不一定等于小数,定点数也并不一定就是整数。所谓浮点数就是小数点在逻辑上是不固定的,而定点数只能表示小数点固定的数值

js中减少使用不必要的if-else或switch_利用数组/对象代替if-else,switch

无论使用if-else,还是switch。当条件多的时候代码显得非常冗长,而且每次添加条件时需要修改主流程的代码,这样就破坏了类的开闭原则。为解决日后的维护可能存在问题,我们可以采用另一种比较优雅的实现方式来替换if-else,switch吗?

(...)这三个点在JavaScript中意味着什么?

解释JavaScript中三个点的作用:数组/对象扩展运算符、rest运算符(使用函数的参数时,无论是完全替换参数还是与函数的参数一起替换参数,这三个点也称为rest运算符)

1000多个项目中的十大JavaScript错误以及如何避免

通过统计数据库中的1000多个项目,我们发现在 JavaScript 中最常出现的错误有10个。下面会向大家介绍这些错误发生的原因以及如何防止。对于这些错误发生的次数,我们是通过收集的数据统计得出的。

WebSocket的原理及WebSocket API的使用,js中如何运用websocket

WebSocket是HTML5下一种新的协议,为解决客户端与服务端实时通信而产生的技术。其本质是先通过HTTP/HTTPS协议进行握手后创建一个用于交换数据的TCP连接

js函数防抖与函数节流

直接绑定函数到scroll事件是非常错误的决定,当用户滚动页面时,页面可能会变得非常慢甚至未响应。而函数防抖和函数节流是解决这个问题的一种方式,通过限制需要经过的事件,直至再次调用函数,在处理一些高频率触发的 DOM 事件的时候,它们都能极大提高。

JavaScript的声明提升

在JavaScript中,当出现var声明的变量或者function声明的函数时,会将该声明提到当前作用域的前面执行,这便是声明提升。值得注意的是,只是提升了声明操作,赋值还是在原来的位置进行。声明提升包括变量声明提升和函数声明提升。

你不知道的 js 保留字

先是笼统的说一下有什么保留字,保留字的话根据犀牛书的划分,可有分为以下几类:基础保留字、严格模式下的保留字、严格模式下的不完全保留字、ECMAScript3的保留字、ECMAScipt 5 的保留字、全局变量和函数

前端与编译原理——用JS写一个JS解释器

说起编译原理,印象往往只停留在本科时那些枯燥的课程和晦涩的概念。作为前端开发者,编译原理似乎离我们很远,对它的理解很可能仅仅局限于“抽象语法树(AST)”。但这仅仅是个开头而已。编译原理的使用,甚至能让我们利用JS直接写一个能运行JS代码的解释器。

点击更多...

内容以共享、参考、研究为目的,不存在任何商业目的。其版权属原作者所有,如有侵权或违规,请与小编联系!情况属实本人将予以删除!

文章投稿关于web前端网站点搜索站长推荐网站地图站长QQ:522607023

小程序专栏: 土味情话心理测试脑筋急转弯幽默笑话段子句子语录成语大全运营推广