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JS內(nèi)存管理

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摘要：導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的原因沒有完全切斷與之間的路徑因?yàn)闆]有完全切斷與根節(jié)點(diǎn)之間的路徑，導(dǎo)致自動(dòng)不會(huì)回收這部分內(nèi)存，從而造成內(nèi)存泄漏。在下一篇文章中，將闡述如何確定內(nèi)存泄漏，以及可以使用的工具和方法。

JS有完善的內(nèi)存處理機(jī)制，所以之前我們不用特別的去關(guān)注這塊的實(shí)現(xiàn)。頁面不快了，刷新一下就好了；瀏覽器卡頓，重啟一下就OK。但是隨著SPA和移動(dòng)APP的流行，以及未來可能存在的PWA的實(shí)現(xiàn)，JS內(nèi)存可能成為新的內(nèi)存瓶頸。這也是寫本文的初衷。
1.什么是內(nèi)存泄漏

當(dāng)我們決定不再使用某些內(nèi)存時(shí)，由于錯(cuò)誤的編碼，未能使得GC(Gabbage Collection)正確的將這些內(nèi)存回收的情況，就是內(nèi)存泄漏。

2.內(nèi)存的占用，分配和回收 2.1 內(nèi)存的占用


一個(gè)對(duì)象占用的內(nèi)存分為直接占用內(nèi)存(Shallow Size)和占用總內(nèi)存(Retained Size)。

直接占用內(nèi)存：對(duì)象本身占用的內(nèi)存。典型的JavaScript對(duì)象都會(huì)有保留內(nèi)存用來描述這個(gè)對(duì)象和存儲(chǔ)它的直接值。一般，只有數(shù)組和字符串會(huì)有明顯的直接占用內(nèi)存(Shallow Size)。但字符串和數(shù)組常常會(huì)在渲染器內(nèi)存中存儲(chǔ)主要數(shù)據(jù)部分，僅僅在JavaScript對(duì)象棧中暴露一個(gè)很小的包裝對(duì)象。
占用總內(nèi)存：直接占用內(nèi)存和這個(gè)引用的依賴對(duì)象所占用的內(nèi)存。

賦值和New操作都會(huì)涉及到內(nèi)存的占用。

2.2 內(nèi)存的分配

Chrome V8的垃圾回收（GC）算法基于Generational Collection，內(nèi)存被劃分為兩種，分別稱為Young Generation（YG）和Old Generation（OG）。

所謂Young和Old是根據(jù)他們占用的時(shí)間來劃分的。內(nèi)存在YG的分配和回收快而頻繁，一般存在的時(shí)間很短，所以稱為Young；而在OG中則慢而少發(fā)生，所以稱為Old。

因?yàn)樵赩8中，YG的GC過程會(huì)阻塞程序，而OG的GC不會(huì)阻塞。所以通常情況下開發(fā)者更關(guān)心YG的細(xì)節(jié)。

YG又被平分為兩部分空間，分別稱為From和To。所有內(nèi)存從To空間被分配出去，當(dāng)To滿時(shí)，開始觸發(fā)GC，接下來細(xì)看一下。

某時(shí)刻，To已經(jīng)分A、B和C分配了內(nèi)存，當(dāng)前它剩下一小塊內(nèi)存未分配出去，而From所有的內(nèi)存都空閑著。

此時(shí)，一個(gè)程序需要為D分配內(nèi)存，但D需要的內(nèi)存大小超出了To未分配的內(nèi)存，如下圖。此時(shí)，觸發(fā)GC，頁面停止執(zhí)行。

接著From和To進(jìn)行對(duì)換，即原來的To空間被標(biāo)志為From，F(xiàn)rom被標(biāo)志為To。并且把活的變量值（例如B）標(biāo)志出來，而”垃圾“（例如AC）未被標(biāo)志，它們將會(huì)被清掉。

活的B會(huì)被復(fù)制到To空間，而「垃圾」AC則被回收，同時(shí)，D被分配到To空間，最后成下圖的分布

至此，整個(gè)GC完成，此過程中頁面停止執(zhí)行，所以要盡可能的快。當(dāng)YG中的值存活比較久時(shí)，它會(huì)被推向OG，OG的空間滿時(shí)，觸發(fā)OG內(nèi)的GC，OG的GC時(shí)會(huì)觸發(fā)YG的GC。

每次分配都使To的可用空間減小，程序又更接近GC


YG的GC會(huì)阻塞程序，所以GC時(shí)間不宜太長10ms以內(nèi)，因?yàn)?6ms就會(huì)出現(xiàn)丟幀；GC不宜太頻繁


某個(gè)值變成垃圾后，不會(huì)立馬釋放內(nèi)存，只有在GC的時(shí)候所占內(nèi)存才會(huì)被回收。

2.2 內(nèi)容均來自參考文獻(xiàn)

2.3 內(nèi)存的回收

GC Root是內(nèi)存的根結(jié)節(jié)，在瀏覽器中它是window，在NodeJS中則是global對(duì)象。

從GC Root開始遍歷圖，所有能到達(dá)的節(jié)點(diǎn)稱為活節(jié)點(diǎn)，如果存在GC Root不能到達(dá)的節(jié)點(diǎn)，那么該節(jié)點(diǎn)稱為“垃圾”，將會(huì)被回收，如圖中灰色的節(jié)點(diǎn)。

至于根節(jié)點(diǎn)的回收，不受用戶的控制。

3. 導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的原因 3.1 沒有完全切斷與GC root之間的路徑

因?yàn)闆]有完全切斷與根節(jié)點(diǎn)之間的路徑，導(dǎo)致自動(dòng)GC不會(huì)回收這部分內(nèi)存，從而造成內(nèi)存泄漏。

具體的原因有：

對(duì)象之間的相互引用

var a, b;
a.reference = b;
b.reference = a;

錯(cuò)誤使用了全局變量

a = "1234567";
相當(dāng)于
window.a = "1234567";

DOM元素清空或刪除時(shí)，綁定的事件未清除

閉包引用

function bindEvent() {
    var obj = document.getElementById("xxx");

    obj.onclick = function () {
        /** 空函數(shù)*/
    };

    /** delete this reference */
    // obj = null;
}

DOM元素清空或刪除時(shí)，子元素存在JS引用，導(dǎo)致子元素的所有父元素都不會(huì)被刪除

// b是a的子dom節(jié)點(diǎn), a是body的子節(jié)點(diǎn)
var aElement = document.getElementById("a");
var bElement = document.getElementById("b");
document.body.removeChild(aElement);
// aElement = null；
// bElement = null;
3.2 過度占用了內(nèi)存空間

更多的出現(xiàn)在nodejs中，例如：

無節(jié)制的循環(huán)

while(1) {
    // do sth
}

過大的數(shù)組

var arr = [];
for (var i=0; i< 100000000000; i++) {
    var a = {
        "desc": "an object"
    }
    arr.push(a);
}
總結(jié)

本文描述了內(nèi)存分配和泄漏的基本原理，并提及了日常常遇到的集中的泄漏原因。在下一篇文章中，將闡述如何確定內(nèi)存泄漏，以及可以使用的工具和方法。

參考文獻(xiàn)：

《Chrome開發(fā)者工具之JavaScript內(nèi)存分析》

《【精耕細(xì)作】授你兇器，一見JS內(nèi)存》from kenshinlin

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