JavaScript垃圾收集

前言

在很多语言中，开发人员的一项基本任务就是手动跟踪内存的使用情况，这是造成许多问题的根源。而 JavaScript具有垃圾收集机制，执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。因此在编写 JavaScript 程序时，开发人员不用在关心内存使用问题。

“原理：找出那些不再继续使用的变量，释放其所占用的内存。垃圾收集器会按固定的时间间隔，周期性的执行这一操作。

两种策略

1. 标记清除

JavaScript中最常用的垃圾收集方式是标记清除，当变量进入环境时，将此变量做标记为进入环境。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，就可能会用到它们。而在变量离开环境时，在此标记其为离开环境。

工作流程

1. 垃圾收集器在运行的时候，会给存储在内存中的所有变量加上标记
2. 然后，它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记
3. 在此之后再被加上标记的变量被看作准备删除的变量，原因是环境中的变量已经无法再访问到这些变量了
4. 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它们所占用的内存空间

2. 引用计数

另一种不常用的垃圾收集策略是引用计数。

“引用计数的含义是跟踪记录每个值被引用的次数。

工作流程

1. 当声明了一个变量并将一个引用类型赋值给该变量，则这个值的引用次数就是1
2. 如果这个值又被赋值给另一个变量，则该值的引用次数加1
3. 相反，如果包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值，则这个值的引用减1
4. 当这个值的引用次数变成0时，则说明没有办法再访问到这个值了，因而可以将其所占用的空间给收回来
5. 这样，等垃圾收集器下次运行时，便会释放那些引用次数为0的值所占用的内存空间

存在问题

在这样的策略下，出现了比较严重的问题：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中也含有一个指向对象A的指针。

例：

function problem() {
    var objA = new Object();
    var objB = new Object();
    
    objA.someOtherObject = objB;
    objB.anotherObject = objA;
}

在此例子中，objA 和 objB 都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。在第一种策略中，我们采用标记清除策略的实现，由于函数执行后，这两个对象都离开了作用域，因此这种相互引用不是个问题。而在我们采用引用计数的策略中，当函数执行完毕后，objA 和 objB 还将存在，因为它们的引用次数永远不会为0。如果程序中含有大量类似的函数甚至被反复调用，将会导致大量的内存得不到回收，从而引发严重的内存问题。

为了解决这样的问题，可以将不再使用它们的时候 手动将变量设置为 null ，意味着切断变量与它此前引用的值的连接：

// 不再使用时
objA = null;
objB = null;

这样，当垃圾收集器下次运行的时候，就会删除这些值并回收它们所占用的内存。

性能问题

垃圾收集器是周期性运行的，而且如果变量分配的内存数量很可观，那么回收工作量也会随之变大。这种情况下，确定垃圾收集的时间间隔是非常重要的问题。在IE中，JavaScript 引擎的垃圾收集工作方式为：

1. 如果垃圾收集例程回收的 内存分配量低于15% ，则变量、字面量和数组元素的 临界值就会被加倍 ；
2. 如果例程回收了85%的内存分配量，则将各种临界值重置回默认值。

在有些浏览器中可以主动触发垃圾收集过程，如 window.CollectGarbage() 方法会在IE中起作用。但并不建议手动触发。

管理内存

在前面介绍过，一般情况下开发人员不必操心内存管理问题。但存在的一个现象是，JavaScript 程序开发面临一个问题。

现象：分配给 Web 浏览器的可用内存通常要比分配给桌面应用的程序要少。

目的：出于安全考虑，防止运行 JavaScript 的网页耗尽全部系统内存而导致系统崩溃。

需求：确保占用最少的内存可以让页面获得更好的性能。

最佳方式：

“解除引用——为执行中的代码只保存必要的数据。一旦数据不再有用，最好通过将其值设置为 null 来释放其引用。

例：

function createPerson(name) {
    var localPerson = new Object();
    localPerson.name = name;
    return localPerson;
}

var globalPerson = createPerson('ZhuXingmin');

// 手动解除引用
globalPerson = null;

注：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，以便于垃圾收集器下次运行时将其回收。

小结

JavaScript 是一门具有自动垃圾收集机制的编程语言，开发人员不必关心内存分配问题。垃圾收集例程如下总结：

• 离开作用域的值将被自动标记为可以回收，因此将在垃圾收集期间被删除。
• 标记清除是目前主流的垃圾收集算法，思想是给当前不使用的值加上标记，然后再回收其内存。
• 另一种垃圾收集算法是引用计数，这种算法的思想是跟踪记录所有值被引用的次数。但目前JS引擎都不推荐此算法策略。
• 当代码中存在循环引用现象时，引用计数算法就会导致问题。
• 解除变量的引用不仅有助于消除循环引用现象，而且对垃圾收集也有好处。为了确保有效回收内存，应该及时解除不再使用的全局对象、全局对象属性以及循环引用变量的引用。

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