js内存管理

js内存管理

为什么前端要学习内存管理

一个页面如果不管理好内存会导致页面卡死浏览器奔溃等,所以要写优秀流畅的应用,良好的用户体验必须要控制页面的内存

为了学习nodejs,

js数据类型与内存机制

  • js中 的基本数据类型
    1. boolean
    2. number
    3. string
    4. null
    5. undefined
    6. Object
    7. symple

其中object为引用数据类型

  • js中内存

js中每一个数据都有固定的地址去存放,根据类型的不同,存放的方式也不同,

  1. 简单数据类型存放在栈内存中,
  2. 引用数据类型在栈内存中存放一个地址,然后其实际值在堆内存中
  • 简单数据类型的存放方法
var a = true
var b = 123
var c = 'I am a boy'

上面的代码执行时有如下步骤

第一步 a: true 入栈

第二步 b:123入栈

第三步 c:'I am a boy'入栈

等到程序执行完成,一次出栈,程序结束

  • 引用数据类型

引用数据类型的值是存在堆内存的

引用数据类型在栈内会存储他的地址,这个地址是指向堆内存中的某个区域,这个区域存贮着引用类型的对象

js中的垃圾回收

js 使用垃圾回收机制,自动回收内存,自动内存回收会让开发者更省心,但是,开发也就无法对程序更好的优化。

我们要写出更好的代码,所以就必须去关注js引擎中内存的回收机制

目前的垃圾回收机制有两种,引用策略

  • 引用策略
    • 跟踪每个值被引用的次数,如果一个值的引用次数是0那么这个值就不会用到了,相应的内存就可以释放
    • 每次引用加一,被释放是减一, 这个值的内存空间变为零时就可以将其从内存中回收
const obj = { a: 1 } // 引用+1
const obj1 = { a: 1 } // 引用 + 1
const obj = {  } // 引用-1
const obj = null // 引用为0
  1. 申明了一个变量并将一个引用类型的值赋值给这个变量,这个引用类型的值的引用次数是1
  2. 同一个值又被赋值给另一个变量,这个引用类型值的引用次数加一
  3. 当包含这个引用类型值的变量又被赋值成另一个值了,那么这个引用类型值的引用次数减一
  4. 当引用测试变成0时,说明这个值没有办法去访问了
  5. 当垃圾收集器下一次运行时,它就会释放引用此时为0 的值所占用的内存

引用类型有一个问题:

​ 就是当前当前的类型值被两个对象互相引用时就会导致当前的引用计数永远不为0从而导致内存的泄露

比如以下代码:

// 循环引用
function f() {
  var o1 = { a:1 }
  var o2 = { a: 2 }
  
  o1.c = o2
  o2.c = o1
}

老的浏览器引擎是使用引用计数来进行垃圾回收的,而现代浏览器大多是使用标记清除来进行垃圾回收。

  • 标记清除

标记清除指的是当变量进入环境时,这个值被标记为“进入环境”;

当变量厉害环境时将其标记为“离开环境”

最后,垃圾收集器完成内存清除工作,销毁哪些带有标记的值,并回收他们占用的内存空间。

执行环境

执行环境定义的变量或者函数有权访问的其他数据,决定了他们各自的行为。每个执行环境都有一个与之关联的变量对象, 环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。

执行环境分为全局执行环境、局部执行环境

  1. 全局执行环境

    • 最外围的一个执行环境
    • 根据宿主环境不同表示执行环境的对象也不一样。浏览器为window nodejs中为global
    • 全局变量和函数都作为window对象的属性和方法创建的,这个var与let const不同
    • 某个嘻嘻那个环境中的所有代码执行完毕后,该环境也相应的会被销毁,保存在其中的多有变量和函数定义也随之销毁,这里闭包内的除外
  2. 局部执行环境(环境栈)

    每个函数都有自己的执行环境,当执行流进入一个函数时,函数的环境就会被推入一个环境栈中。

    而在函数执行之后,栈将其环境弹出,吧控制权返回给之前的执行环境。

示例代码

funcion foo () {
  var a  = 10 // 被标记进入环境
  var b = 'hello' // 被标记进入环境 
}
foo() // 执行完毕 a和b被标记离开环境, 内存被回收

v8的内存管理机制

v8限制内存的大小的原因

  1. v8最初为设计浏览器而设计,不需要大的内存使用场景
  2. 防止因为垃圾回收导致的线程暂停时间过长

可以避开限制

  • v8采用的是分代回收的策略,将内存分为两个生代:新生代,老生代
  • v8分别对新生代和老生代使用不同的垃圾回收算法来提升垃圾回收的效率

新生代的垃圾回收

  • 内存分为from和to空间
  • from中存放将要被回收的对象
  • to空间中任然要使用的对象
  • 垃圾收集器执行时将to空间与from空间互换
  • 然后将to空间的内存释放

在新生代垃圾回收的过程中,当一个对象经过多次复制后依然存活,它将会被认为是生命周期较长的对象,随后会被移动到老生代中使用新的算法进行管理

在from空南京和to空间进行反转的过程中,如果to空间中的使用量已经超过25%,那么就将from中对象直接晋升到老生代的内存中去。

老生代内存

  • 老生代内存是一个连续的空间
  • 老生代在垃圾回收的过程中有两个方法, 标记清除,标记合并
  • 标记清除是将不需要的内存进行标记,在垃圾收集器运行时候讲标记过的内存进行释放,所以会产生内存碎片
  • 标记合并方法将不需要回收的内存挪到一遍,将需要回收的挪到另一边, 然后对需要回收的内存进行整体回收。

如需了解更多

参考文章

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