JS 内存泄漏与垃圾回收机制

Question

什么是内存泄漏？

• 程序的运行需要内存，只要程序提出要求，操作系统或者运行是就必须供给内存
• 对于持续运行的服务进程，必须及时释放内存，否则，内存占用越来越高，轻则影响系统性能，重则导致进程崩溃
• 不再用到的内存，没有及时释放，就叫做内存泄漏。
• 有些语言（比如 c 语言）必须手动释放内存，程序员负责内存管理
• 这很麻烦，所以大多数语言提供自动内存管理，减轻程序员的负担，这被称为”垃圾回收机制”。

JavaScript 垃圾回收机制原理：解决内存的泄露，垃圾回收机制会定期（周期性）找出那些不再用到的内存（变量），然后释放其内存。

垃圾回收的必要性

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。

垃圾回收原理

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

策略 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

• 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
• 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
• 此后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量，因为环境中的变量已经无法访问到这些变量了

策略 2：引用计数

语言引擎有一张 引用表，保存了内存里面所有资源（通常是各种值）的引用次数。如果一个值的引用次数是 0，就表示这个值不再用到了，因此可以将这块内存释放。

上图中，左下角的两个值，没有任何引用，所以可以释放

const arr = [1,2,3,4];
console.log("hello world");

上面的代码中，数组 [1,2,3,4] 是一个值，会占用内存。变量 arr 是仅有的对这个值的引用，因此引用次数为 1。尽管后面的代码没有用到 arr，它是会持续占用内存

如果增加一行代码，解除 arr 对 [1,2,3,4] 引用，这块内存就可以被垃圾回收机制释放了。

let arr = [1,2,3,4];
console.log("hello world");
arr = null;

上面代码中，arr 重置为 null，就解除了对 [1，2，3，4] 的引用，引用次数变成了 0，内存就可以释放出来了。

因此，并不是说有了垃圾回收机制，程序员就轻松了。你还是需要关注内存占用：那些很占空间的值，一旦不再用到，你必须检查是否还存在对它们的引用。如果是的话，就必须手动解除引用

再来下面来看看代码：

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

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。

缺点

如果存在循环引用的情况，那么这个引用值占的空间就永远不会被回收。

面试回答

什么是垃圾

一般来说没有被引用的对象就是垃圾，就是要被清除，有个例外如果几个对象引用形成一个环，互相引用，但根访问不到它们，这几个对象也是垃圾，也要被清除。

如何检垃圾

• 一种算法是标记 标记-清除 算法