javascript垃圾回收机制方法,javascript垃圾回收方法

　　这篇文章给大家带来了一些关于javascript的知识，包括垃圾收集，这是JavaScript的隐藏机制。下面就来看看吧，希望对你有帮助。

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一、前言

　　垃圾收集是JavaScript的隐藏机制。我们通常不用为垃圾回收而努力，只需要专注于功能的开发就可以了。但这并不意味着我们在编写JavaScript时可以高枕无忧。随着我们实现的功能越来越复杂，代码量越来越大，性能问题越来越突出。如何写出执行速度更快，占用内存更少的代码，是程序员永无止境的追求。一个优秀的程序员总是能以极其有限的资源取得惊人的成绩，这也在形式上区分了芸芸众生和崇高的神灵。

二、何为垃圾

　　代码在计算机的内存中执行。代码中定义的所有变量、对象和函数都会在内存中占用一定的内存空间。在计算机中，内存空间是一种非常紧张的资源。我们必须时刻注意内存的占用量。毕竟内存条很贵！如果一个变量、函数或对象在创建后不再被后续的代码执行所需要，那么它就可以被称为垃圾。

　　虽然很容易直观地理解垃圾的定义，但计算机程序很难在某个时刻确定目前存在的变量、函数或对象在未来不会被使用。为了减少计算机内存的开销，保证计算机程序的正常执行，我们通常规定满足以下任何一个条件的对象或变量都是垃圾：

　　没有引用的对象或变量；不可达对象(多个对象之间的循环引用)；未引用的变量或对象就相当于一个没有门的房子，我们永远进不去，也就不能再用了。虽然不可访问的对象之间存在连接性，但是无法从外部访问，因此无法再次使用。满足上述条件的对象或变量在程序未来的执行中永远不会再被使用，因此可以作为垃圾安全回收。

三、垃圾回收

　　垃圾收集机制(GC，Garbage Collection mechanism)负责回收程序执行过程中无用的变量和内存占用的空间。一个对象虽然没有被重用的可能性，但仍然存在于内存中的现象，称为内存泄漏。内存泄漏是一种非常危险的现象，尤其是在长时间运行的程序中。如果一个程序有内存泄漏，它会占用越来越多的内存空间，直到耗尽内存。

　　字符串、对象和数组没有固定的大小，所以只有当它们的大小已知时，才可以动态地分配存储空间。每当JavaScript程序创建一个字符串、数组或对象时，解释器就必须分配内存来存储这个实体。只要内存是这样动态分配的，最终都会被释放，以便重用；否则，JavaScript的解释器将消耗系统中所有可用的内存，导致系统崩溃。

　　JavaScript的垃圾收集机制会间歇性地检查无用的变量和对象(垃圾)，释放它们占用的空间。

四、可达性（Reachability）

　　不同的编程语言采用不同的垃圾收集策略。比如C没有垃圾回收机制，所有的内存管理都要靠程序员自己的技能，导致C很难掌握的现状。JavaScript可达性用于管理内存。从字面上看，reachable就是可到达的意思，也就是程序可以以某种方式访问和使用的变量和对象。这些变量占用的内存无法释放。

　　JavaScript指定了一组固有的可达值，并且该组中的值是固有可达的：

　　当前正在执行的函数的上下文(包括函数中的局部变量、函数的参数等。);当前嵌套调用链中的其他函数，它们的局部变量和参数；全局变量；其他内部变量；上述变量称为根，是可达性树的顶层节点。

　　如果一个变量或对象被根变量直接或间接应用，它就被认为是可达的。

　　换句话说，如果一个值可以通过根访问(例如，A.b.c.d.e)，那么这个值就是可达的。

五、可达性举例

层次关联：

　　让人={

　　男生：{

　　男孩1:{姓名：小明 }，

　　男孩2:{姓名：小军 }，

　　},

　　女生：{

　　女孩1:{姓名：小红 }，

　　女孩2:{姓名：花花 }，

　　}};上面的代码创建了一个对象，并将其分配给变量people。变量people包含两个对象，男孩和女孩，男孩和女孩分别包含两个子对象。这将创建一个具有三层引用关系的数据结构(不管底层类型数据如何)，如下图所示：

　　其中，people节点是自然可达的，因为它是一个全局变量。男孩和女孩节点是间接可达的，因为它们被全局变量直接引用。Boys1、boys2、girls1、girls2是全局变量间接应用的，可以通过people.boys.boys访问，所以也是可达变量。

　　如果我们在上述代码后添加以下代码：

　　people . girls . girls 2=null；people . girls . girls 1=people . boys . boys 2；然后，上面的参考层次图将变成如下：

　　其中，girls1和girls2因为与grils节点断开连接而成为不可达节点，这意味着它们将被垃圾收集机制回收。

　　如果此时，我们再次执行下面的代码：

　　people . boys . boys 2=null；那么参考层次图将变成如下所示：

　　此时，虽然男孩节点和男孩2节点断开连接，但是由于男孩2节点和女孩节点之间的引用关系，男孩2仍然是可达的，不会被垃圾收集机制收集。

相互关联：

　　让人={

　　男生：{

　　男孩1:{姓名：小明 }，

　　男孩2:{姓名：小军 }，

　　},

　　女生：{

　　女孩1:{姓名：小红 }，

　　女孩2:{姓名：花花 }，

　　}};people.boys.boys2 .女朋友=people . girls . girls 1；

　　//boys2引用girls1people.girls.girls1 .男友=people . boys . boys 2；//girls1引用boys2的上述代码，在boys2和girls1之间创建相互关联的关系。关系结构图如下：

　　在这一点上，如果我们切断男孩和男孩之间的联系2:

　　删除people . boys . boys 2；对象之间的关系图如下：

　　显然，没有不可到达的节点。

　　此时，如果我们断开男朋友关系：

　　删除people . girls . girls 1；图表变成：

　　此时，虽然boys2和girls1之间存在女朋友关系，但是boys2和不可达节点会被垃圾收集机制收集。

可达孤岛：

　　让人={

　　男生：{

　　男孩1:{姓名：小明 }，

　　男孩2:{姓名：小军 }，

　　},

　　女生：{

　　女孩1:{姓名：小红 }，

　　女孩2:{姓名：花花 }，

　　}};删除people.boys删除people.girls上述代码形成的参考层次图如下：

　　此时，尽管虚线框内的对象仍有相互引用，但这些对象也是不可达的，将被垃圾收集机制删除。这些节点已经脱离根，变得不可达。

六、垃圾回收算法

引用计数

　　所谓引用计数——计数，顾名思义就是每次引用一个对象就计数，加了就加1，删了就减1。如果引用号变为0，它将被认为是垃圾，因此可以删除该对象以回收内存。

　　例如：

　　let user={username:小明 }；

　　//对象被用户变量引用，计数1

　　设user2=用户；

　　//对象被新变量count 1引用

　　user=null

　　//变量不再引用对象，count -1

　　user2=null

　　//变量不再引用对象，odd -1

　　//此时，对象的引用号为0，将被删除。虽然看起来引用计数法很合理，但实际上使用引用计数法的内存回收机制存在明显的漏洞。

　　例如：

　　let boy={ }；

　　let girl={ }；

　　男孩.女朋友=女孩；

　　girl .男友=男孩；

　　男孩=空；

　　女生=null以上代码在男孩和女孩之间有交叉引用。如果通过计数删除了男孩和女孩中的引用，这两个对象将不会被回收。由于循环引用的存在，两个匿名对象的引用计数永远不会为零，从而导致内存泄漏。

　　c中有一个智能指针(shared_ptr)的概念，程序员可以使用对象析构函数，通过智能指针释放引用计数。但是，在循环引用的情况下会发生内存泄漏。

　　幸运的是，JavaScript采用了另一种更安全的策略，在更大程度上避免了内存泄漏的风险。

标记清除

　　标记清除(mark and sweep)是JavaScript引擎采用的垃圾收集算法。其基本原理是，从根开始，广度首先遍历变量之间的引用关系，用标记(优秀员工徽章)对遍历的变量进行标记，最后删除未标记的对象。

　　该算法的基本过程如下：

　　垃圾收集器找到所有根，并为优秀员工颁发徽章(标志)；然后遍历优秀员工，将优秀员工引用的对象标记为优秀员工。重复步骤2，直到没有新的优秀员工加入；未标记的对象将被删除。举个栗子：

　　如果我们的程序中存在如下图所示的对象引用关系：

　　我们可以清楚的看到，在整张图片的右侧有一个“可到达的岛屿”，从根永远无法到达。但是收垃圾的没有我们上帝的视角。他们只是根据算法先把根节点标记为优秀员工。

　　然后从优秀员工开始，找到优秀员工引用的所有节点，比如上图虚线框中的三个节点。然后将新发现的节点标记为优秀员工。

　　重复搜索和标记的过程，直到所有能找到的节点都被成功标记。

　　最后达到下图所示的效果：

　　算法执行期结束后，右边的孤岛仍然没有标记，垃圾收集器任务无法到达这些节点，最后被清除。

七、性能优化

　　垃圾收集是一项巨大的任务，尤其是在代码量非常大的情况下。频繁执行垃圾收集算法显然会拖累程序的执行。JavaScript算法在垃圾收集上做了很多优化，在保证垃圾收集正常执行的前提下，保证程序的高效执行。

　　性能优化策略通常包括以下内容：

分代回收

　　 JavaScript程序在执行过程中会维护相当数量的变量，频繁扫描这些变量会造成明显的开销。然而，这些变量在生命周期中各有特点。比如局部变量会被频繁创建，快速使用然后丢弃，而全局变量会长时间占用内存。JavaScript对象是单独管理的。对于快速创建、使用和丢弃的局部变量，垃圾收集器会频繁扫描，以确保这些变量在失去作用后被快速清理。对于那些长时间占用内存的变量，减少检查的频率，从而节省一些开支。

增量收集

　　增量思维在性能优化中非常常见，也可以用于垃圾收集。当变量数量非常大时，一次性遍历所有变量并发出优秀员工标志显然非常耗时，导致程序在执行过程中被卡住。所以引擎会把垃圾收集工作分成几个子任务，在程序执行的过程中逐步执行每个子任务，会造成一定的恢复延迟，但通常不会造成明显的程序卡顿。

空闲收集

　　 CPU即使在复杂的程序中也不是一直工作的。这主要是因为CPU工作速度非常快，外设IO往往要慢几个数量级。因此，在CPU空闲时安排垃圾收集策略是一种非常有效的性能优化手段，基本不会对程序本身产生不利影响。这种策略类似于系统的空闲时间升级，用户是不知道后台执行的。

八、总结

　　本文的主要任务是简单结束垃圾收集机制、常用策略和优化手段，并不是让大家深入了解引擎的后台执行原理。

　　通过这篇文章，你应该知道：

　　垃圾收集是JavaScript的特点之一，在后台执行，我们不用担心。垃圾收集的策略是标记和清除垃圾，根据可达性理论筛选和清除垃圾。清晰的标记策略可以避免可达岛导致的内存泄漏【相关推荐：javascript视频教程，web前端】以上是JavaScript隐藏机制的垃圾收集知识总结的详细内容。更多请关注我们的其他相关文章！

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