聊聊Javascript 垃圾回收機制-(一)

時間 2021-03-16

標籤 javascript java 算法瀏覽器閉包函數 post 性能優化 spa 欄目 JavaScript 简体版

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引子

我突然想起來了還有個博客帳號，最近工做任務較少，因此間歇性躊躇滿志又更新一下-\_-javascript

正文

背景介紹-什麼是垃圾回收

垃圾回收(garbage-collection)是指對已分配的內存進行回收，當咱們在建立一些變量，函數，對象時，例如：java

var a = "Hello";
var getName = function (){ //函數體}

都須要分配內存，而當這些值再也不被使用的時候，js就須要在合適的時候將這部分的內存進行回收，這就是垃圾回收機制，對於一些大型應用程序來講，垃圾回收能夠有效提升性能。在js裏，執行垃圾回收是自動執行的，不對外提供任何接口，不過仍是有必要適當瞭解下它的原理。算法

回收條件-什麼狀況能夠進行回收

瞭解完垃圾回收的概念之後，首要的問題就來了：對於已分配出去的內存，什麼狀況下能夠進行垃圾回收呢？瀏覽器

聯繫下實際生活：咱們會把什麼樣的東西送去回收呢，那固然是肯定之後根本用不到的東西。閉包

在js裏，也是同樣，對於再也沒法訪問到的值，咱們就要進行回收。函數

通常案例

舉個簡單例子：post

var user = {
  name: 'Leo'
}; // 第一步，建立一個對象並把內存地址賦值給user
user = null;  // 第二步，修改user的內存地址

以前在其餘文章已經說過，建立引用類型值的時候，賦值給變量的實質上是內存地址。執行上述代碼的第一步以後，能夠經過window.user訪問到{name: 'Leo'}對象，性能

可是在執行Leo = null以後，這個變量對象其實已經沒法訪問到了。也就達到了能夠被回收的條件。優化

再看個稍微複雜的案例：spa

var user = {
  name: 'Leo',
  friend: {
    name: 'John'
  }
}; 
// 接下來移除引用
user.friend = null;// 第一種狀況，修改user.friend的地址 
user = null;// 第二種狀況

這個例子中比前面多增長了一個對象{name: 'John'}, 移除引用先後對應的圖以下：

互相引用

如今你們應該對什麼叫作沒法被訪問有一個大概的概念了。那麼來個特殊一點的：

// '朋友圈'函數 讓傳入的兩我的成爲朋友，並返回這個小圈子
function circleOfFriends(user1, user2){
   user1.friend = user2;
   user2.friend = user1;
   return {
     user1,
     user2
   }
} 
var circle = circleOfFriends({name: 'Leo'},{name: 'John'});

執行這個以後，關係圖以下：

window能夠經過circle訪問到circle對象，circle能夠經過user1`user2屬性訪問到{name: 'Leo'},{name: 'John'}`兩個對象，因此此時這三個對象都仍是可訪問的。

若是接下來依次執行如下步驟：

circle.user1 = null; //此時若是要訪問{name: 'Leo'}對象 還能夠經過circle.user2.friend 來實現，因此它依然是能夠訪問到的

接着執行：

circle.user2.friend = null; // 此時{name: 'Leo'}被完全孤立，不再可訪問，它知足能夠被回收的條件

注意，從圖中能夠看到{name: 'Leo'}還有引用其餘對象，可是它自身是經過任何方式都沒法被訪問到的。因此此時它仍是屬於可回收的。

固然，若是咱們不執行上面的語句，而是直接執行:

circle = null;

此時，circle指向的對象，{name: 'Leo'}對象，{name: 'John'}對象，都將變得不可訪問，即便他們之間內部是有互相引用關係。

到這裏，咱們彷佛就能夠概括出，知足可被回收的條件：

從全局對象出發，只要不可以直接或者間接被訪問到的值，就知足可回收的條件；

真的僅僅是這樣嗎？咱們彷佛還遺漏了一個重要的地方-- 執行環境。曾幾什麼時候，咱們在介紹閉包的時候講過執行環境和做用域鏈，很顯然的，當前執行環境和做用域鏈上的值也屬於可訪問的，例如最簡單的函數例子：

var b = 2;
  function getA(){
    var a = 1;
      return a ;
  }
  getA();

當運行到getA()以前時，變量b是可訪問的，可是變量a是不可訪問的, 當執行getA函數內部時，變量a就是能夠訪問的了，固然此時變量b也能夠訪問。
因此咱們須要完善一下上面的結論：

從當前執行環境以及做用域鏈上可訪問的對象出發，任何能夠被訪問的對象，都算是可訪問對象。

固然若是認爲執行環境也是當前全局對象可訪問的對象之一，那同樣能夠用前面的簡化版結論，表述方式不必太較真，重點是要記住執行環境和做用域鏈這個要點。

（有印象的同窗不妨思考下好久以前說過的閉包，思考下閉包和垃圾回收機制的關係，後面有機會也會繼續補充說明）

垃圾回收的算法

標記清除法

其實上面的內容講完，標記清除法的思路，也就基本清楚了。標記清除法，顧名思義分爲2個步驟：

標記：從根節點（這裏的根節點，指的就是上文提到的全局對象以及當前執行環境以及做用域鏈上可訪問的對象）出發，深度優先遍歷全部能夠訪問到的節點，並打上"可訪問"的標記
清除：從全部節點裏，清除掉沒有打上標記的節點。

這裏介紹的是核心思路，具體實踐的時候有些地方是能夠優化的，例如第一步標記的過程，對於某些節點有可能被重複遍歷的，就像前面提到的'朋友圈'模型中，既能夠經過circle訪問其中的某個對象，也能夠經過某個user的friend屬性訪問到，那麼爲了不重複遍歷，咱們就能夠另外用一種標記，來標識表示節點已經被遍歷過，詳細算法會在後續的系列文章介紹。