2019-12-17:第四章:垃圾回收,内存管理,小结

2.1作用域增长

with和try-catch语句可以在作用域链的前端添加新的变量对象。当执行流进入with或者try-catch语句时,系统会在作用域链顶端增加临时的变量对象,直至try-catch语句或with语句执行结束,系统销毁作用域链顶端的临时变量对象。

对于with语句,系统会将with指定的对象加入顶端的临时变量对象中。

在这个例子中,with语句接受的是location对象

这个增加的变量对象拥有所有location对象中包含的属性和方法,其实在对url进行命名时,系统首先从with变量对象中找到了location.href,又在外层的buildUrl变量对象里找到了qs的值,将二者相加。这就是标准的标识符解析过程。

2.2没有块级作用域

需要注意的是,js和绝大多数语言不同,他不是以大括号形成的语句块来区分作用域的,在我们常见的if,for语句中定义的变量,只要是在同一个函数(同一个作用域)内,则即便for语句和if语句执行完成,变量也不会被销毁,这点非常重要。

可以发现,块中定义的变量在块运行结束后仍然存在,没有被回收

因此一定要注意,尤其是在for语句中,被定义的循环变量在运行结束后不会被销毁。而是继续存在于它所处的作用域的变量对象中。

声明变量。当使用var来声明变量时,一般情况下会将变量添加到最近的函数环境的变量对象中。在函数内部,就是函数环境。如果在没有使用var来声明,则该变量默认为全局变量。

a是函数fun环境内变量对象的值,外部无法访问,而b是全局对象,在外部可以访问

查询标识符的过程。如昨天我的插图所示:

标识符解析过程

3.垃圾收集

js中的垃圾回收机制是自动垃圾回收。即系统自动判断哪些变量已经没有用处,可以销毁释放内存。时下几乎全部流行语言都拥有自动垃圾回收的机制。这使得开发人员不必像在使用C/C++时,需要人工地跟踪变量的内存占用情况,并且在必要的时刻释放变量所占取的内存。

自动垃圾回收的基本原理非常简单:找出不再被使用的变量 - > 周期性回收这些不会再被使用的变量,释放对应内存。

简单解释以下一个变量从被声明到被销毁的声明周期:

当一个变量在环境内被声明后,其在栈内存中得到相应的内存分配。函数执行过程中,变量被使用。当环境内所有的语句执行结束后,变量被打上可以销毁的标记,当垃圾回收的任务周期性启动时,他会回收所有被打上可销毁标记的变量。但这是最理想的情况,实际操作起来远比这复杂的多。标记无用变量是一个很复杂的流程。

在标记无用变量这个问题里,核心是两个:1.标记策略,2.标记方法。对于开发人员来说,必须掌握常见的标记策略,而实际的标记方法知道原理即可。

3.1标记清除

标记清除是js最常用的标记策略。

当一个变量进入环境时(例如在函数中被声明),该变量被标记上‘进入环境’的标记。理论上讲,任何被标记为'进入环境'的变量都不能被清除,因为环境很可能使用他们。当一个变量离开环境时(函数执行完毕),该变量被标记上‘离开环境’的标记。

标记的方法有很多种,使用一个列表记录,或者翻转变量的某个特殊的位来进行标记,总之标记的方法五花八门各种各样。但是i正如上文所说,这些都不重要,重要的是策略。

3.2引用计数

引用计数说白了就是计算有多少个变量指向同一个对象。当有大于一个引用类型的变量指向一个对象时,说明该对象有效,可以被访问。而当没有任何引用类型的变量指向一个对象时,说明该对象已经无法被访问,因此可以销毁释放内存。

举例说明:当定义一个变量A指向一个对象object时,这个object的引用计数 = 1,如果此时定义一个变量B = A,则这个object的引用计数 = 1+1,如果此时将A与B分别重新指向object1和object2,那么object的引用计数 = 2-1-1 = 0,此时object再也无法被访问,因此可以标记。当下次垃圾收集job执行时,object对象就会被销毁。

但是引用计数里存在一个严重的BUG,即引用循环:

a与b的引用计数永远不可能是0

假如如图所示的情况在某个函数中存在,而这个函数又被大量复用,那么该函数每运行一次,就会有两个变量无法销毁,即由此就会产生严重的内存泄露问题。

当代虽然绝大多数浏览器都放弃了引用计数而完全使用标记清除的策略,但这种隐患仍然需要重视,因为这个问题真实存在于现实的工程开发过程里:在IE9以前的浏览器里,其BOM于DOM对象是基于C+COM对象的形式来实现的,而COM对象的垃圾回收策略就使用的是引用计数,换句话说,只要IE中涉及到COM对象的地方,就可能存在内存泄漏。

仅在IE9以下内可能存在

3.3垃圾回收的性能问题

因为垃圾回收是一个周期性运行的过程,因此定义其运行周期是一个值得思考的问题。在古老版本的IE(7以前)系统里,IE采取的是临界值启动的方式,即当且仅当内存中存在 256个变量 || 4096个对象或数组字面量和数组元素 || 64KB的字符串时,启动垃圾回收。可这带来一个巨大的问题:即如果这些变量大多都定义在全局变量中的话,则垃圾回收机制将被被频繁地启动,而这将极大地影响浏览器的性能。

IE7以后,垃圾回收机制得到了重写,使得这个临界值得以动态修正。

简单描述:回收的少,临界值翻倍;回收地多,临界值归位

3.4内存管理

尽管js有自动垃圾回收机制。但是我们在实际书写代码地过程中最好养成手工释放变量的好习惯。这是因为实际上,系统分配给浏览器的内存一般远少于桌面应用程序,目的是防止浏览器吃尽系统内存而导致系统崩溃。而浏览器得到的有限内存则会影响变量分配,调用栈,以及在一个栈内可以运行的语句数量。因此我们推荐在实际书写代码中,对于不再使用的变量,我们应该手工释放其内存。

简单来说,就是对象数据如果不再用了,就把他的值设置为null。即解除引用。

在这个过程里,函数内的对象localPerson因为函数执行结束后就将离开环境,因此无需我们手工解除引用,而全局的globalPerson则需要我们手工解除

但是仍然需要说明的一点是,解除引用不代表释放内存。解除引用的实质是为这个变量打上可以回收的标记,方便自动垃圾回收机制回收他们。

4.小结

① js的变量类型分两类:基本类型和引用类型,基本类型有五种:boolean,string,number,null,undefined。

② 基本类型在内存中占据固定大小,保存在栈内存中。

③ 从一个变量复制一个变量,是创建该值的副本(引用复制引用,基本类型复制基本类型)

④ 引用类型的值实质上一个指针,它指向内存中的某个对象。

⑤ 复制引用类型实际上是复制一根指向相同对象的指针。

⑥ 确定基本值类型可以使用typeof(),确定引用类型可以使用instanceof()。

⑦ 所有引用类型都存储在执行环境(又称作用域)中,它控制着变量的生命周期,以及访问数据的权限。

⑧ 执行环境分为全局环境与函数环境。

⑨ 每次进入一个新的执行环境则会创建一个新的作用域链,用于搜索语句中需要的变量和函数(由内向外)

⑨ 变量的执行环境有助于垃圾回收。

⑩ 离开作用域的值会被标记上可以回收的标记。

11. 离开作用域的值会被垃圾回收机制回收

12. 两种垃圾回收策略:标记清除 和 引用计数。

13. 在引用计数策略中,循环引用会导致内存泄漏(垃圾回收机制失效)

14. 随时手工解除不再使用的对象的引用(把引用类型的变量设为null)是个好好好好好习惯!

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