概述

  • 性能优化是不可避免的
  • 哪些内容可以看做是性能优化
  • 无处不在的性能优化
  • JavaSvript语言的优化

内存管理

  • 由可读写单元组成，表示一片可操作空间
  • 管理：人为的去操作一片空间的申请、使用和释放
  • 内存管理：开发者主动申请空间、使用空间、释放空间
  • 管理流程：申请-使用-释放

垃圾

  • JavaScript中内存管理是自动的
  • 对象不再被引用时是垃圾
  • 对象不能从根上访问到时是垃圾

可达对象

  • 可以访问到的对象就是可达对象（引用、作用域链）
  • 可达的标准就是从根出发是否能够被找到
  • JavaScript中的根就可以理解为全局变量对象

垃圾回收与GC算法

GC定义与作用

  • GC就是垃圾回收机制的简写
  • GC可以找到内存中的垃圾、并释放和回收空间

GC里的垃圾是什么

  • 程序中不再需要使用的对象
  • 程序中不能再访问到的对象

GC算法

  • GC是一种机制，垃圾回收器完成具体的工作
  • 工作的内容就是查收垃圾释放空间、回收空间
  • 算法就是工作时查找和回收所遵循的规则

常见GC算法

引用计数
  • 核心思想：设置引用数，判断当前引用数是否为0
  • 引用计数器
  • 引用关系改变时修改引用数字
  • 引用数字为0时立即回收
  • 优点：发现垃圾时立即回收；最大限度减少程序暂停？
  • 缺点：无法回收循环引用的对象；时间(资源)开销大

标记清除
  • 核心思想：分标记和清除二个阶段完成
  • 遍历所有对象找标记活动对象
  • 遍历所有对象清除没有标记对象
  • 回收相应的空间
  • 优缺点：可以回收循环引用的对象；容易产生碎片化空间，浪费空间；不会立即回收垃圾对象

标记整理
  • 标记整理可以看做是标记清除的增强
  • 标记阶段的操作和标记清除一致
  • 清除阶段会先执行整理，移动对象
  • 优缺点：减少碎片化空间；不会立即回收垃圾对象；移动对象位置，回收效率慢

V8引擎的垃圾回收

认识V8

  • V8是一款主流的JavaScript执行引擎
  • V8采用即时编译
  • V8内存设限—>分代

V8垃圾回收策略

  • 采用分代回收的思想
  • 内存分为新生代、老生代
  • 针对不同对象采用不同算法

V8中常用GC算法

V8内存分配

  • V8内存空间一分为二
  • 小空间用于存储新生代对象（32M|16M）
  • 新生代指的是存活时间较短的对象

新生代对象回收实现

  • 回收过程采用复制算法+标记管理
  • 新生代内存区分为两个等大小空间
  • 使用空间为From，空闲空间为To
  • 活动对象存储在From空间
  • 标记整理后将活动对象拷贝到TO
  • From与To交换空间完成释放

回收细节说明

  • 拷贝过程中可能出现晋升
  • 晋升就是将新生代对象移动至老生代
  • 一轮GC还存活的新生代需要晋升
  • To空间的使用率超过25%

老生代对象说明

  • 老生代对象存放在右侧老生代区域
  • 64位操作系统1.4G,32操作系统700M
  • 老生代对象就是存活时间较长的对象

老生代对象回收实现

  • 主要采用标记清除、标记整理、增量标记算法
  • 首先使用标记清除完成垃圾空间的回收
  • 采用标记整理进行空间优化
  • 采用增量标记进行效率优化

细节对比

  • 新生代区域垃圾回收使用空间换时间
  • 老生代区域垃圾回收不适合复制算法

V8垃圾回收总结

  • V8是一款主流的JavaScript执行引擎
  • V8内存设置上限
  • V8采用基于分代回收思想实现垃圾回收
  • V8内存分为新生代和老生代
  • V8垃圾回收常见的GC算法

Performance工具介绍

  • GC的目的是为了实现内存空间的良性循环
  • 良性循环的基石是合理使用
  • 时刻关注才能确定是否合理
  • Performance提供多种监控方式

使用步骤

  • 打开浏览器输入目标地址
  • 进入开发人员工具面板，选择性能
  • 开启录制功能，访问具体界面
  • 执行用户行为，一段时间后停止录制
  • 分析界面中记录的内存信息

内存问题的体现

外在表现
  • 页面出现延迟加载或经常性暂停
  • 页面持续性出现糟糕的性能
  • 页面的性能随时间延长越来越差

界定内存问题的标准

  • 内存泄露：内存使用持续升高
  • 内存膨胀：在多数设备上存在性能问题
  • 频繁垃圾回收：通过内存变化图进行分析

监控内存的几种方式

  • 浏览器任务管理器(用于发现问题)
  • Timeline时序图记录内存
  • 堆快照查找分离DOM
  • 判断是否存在频繁的垃圾回收

堆快照

分离DOM
  • 界面元素存活在DOM树上
  • 垃圾对象时的DOM节点
  • 分离状态的DOM节点

频繁GC

  • Timeline中频繁的上升下降
  • 任务管理器中数据频繁的增加减少
  • GC工作时应用程序是停止的
  • 频繁且过长的GC回导致应用假死
  • 用户使用中感知应用卡顿

小结

  • Performance使用流程
  • 内存问题的相关分析
  • Performance时序图监控内存变化
  • 任务管理器监控内存变化
  • 堆快照查找分离DOM

代码优化

  • JavaScript中的内存管理自动完成
  • 执行引擎会使用不同的GC算法
  • 算法工作的目的是为了实现内存空间良性循环
  • Perfoemance工具检测内存变化
  • JavaScript是单线程机制的解释型的语言

如何精准测试JavaScript性能
  • 本质上就是采集大量的执行样本进行数学统计和分析
  • 使用基于Benchmark.js的https://jsperf.com/完成

避免全局变量

全局变量特点
  • 全局变量挂在window下
  • 全局变量至少有一个引用计数
  • 全局变量存活更久，但持续占用内存

为什么慎用
  • 全局变量在全局执行上下文，是所有作用域链的顶端
  • 全局执行上下文一直存在于上下文执行栈，直到程序退出
  • 如果某个局部作用域出现了同名变量则会遮蔽或污染全局变量
  • 明确数据作用域的情况下，尽量使用局部

缓存全局变量
  • 将使用中无法避免的全局变量缓存到局部

通过原型链新增方法

在原型对象上新增实例对象需要的方法

避开闭包陷阱

  • 闭包是一种强大的语法
  • 闭包使用不当很容你故意出现内存泄露
  • 不要为了闭包而闭包
  • 手动把引用设为null

避免属性访问方法的使用

  • JS不需要属性分访问方法，所有属性都是外部可见的
  • 使用属性访问方法只会增加一层重定义，没有访问的控制力

For 循环优化（存length）

最优循环方式（forEach）

节点添加优化（减少回流和重绘）

克隆优化节点操作

直接量替换Object操作