学习链接

垃圾回收

垃圾回收的概念

JavaScript 代码运行时，需要分配内存空间来储存变量和值。当变量不再参与运行时，就需要系统收回被占用的内存空间，这就是垃圾回收。

这个过程是周期性的，即垃圾回收程序每隔一定时间（或者说在代码执行过程中某个预定的收集时间）就会自动运行。

垃圾回收的方式

标记清除（mark-and-sweep）

说法一

定期执行以下”垃圾回收步骤”：

垃圾回收器找到所有的根，并标记（记住）它们。（见补充）
然后遍历并标记来自它们（根）的所有引用。
然后遍历并标记来自上一步的被标记对象的所有引用。
所有被遍历的对象都会被记住，以免再次遍历到同一个对象。
重复前面的操作，直到所有可达的引用（从根部）都被访问到并标记。
将未被标记的对象删除。

说法二

垃圾回收程序运行的时候，会标记内存中存储的所有变量。
然后，它会将所有在上下文中的变量，以及被在上下文中的变量引用的变量的标记去掉。
在此之后再被加上标记的变量就是待删除的了，因为任何在上下文中的变量都访问不到它们。
随后垃圾回收程序做一次内存清理，销毁带标记的所有值并收回它们的内存。

优化建议

分代收集（Generational collection）
对象被分成两组：“新的”和“旧的”。许多对象出现，完成它们的工作并很快死去，它们可以很快被清理。那些长期存活的对象会变得“老旧”，而且被检查的频次也会减少。
增量收集（Incremental collection）
如果有许多对象，并且我们试图一次遍历并标记整个对象集，则可能需要一些时间，并在执行过程中带来明显的延迟。所以引擎试图将垃圾收集工作分成几部分来做。然后将这几部分会逐一进行处理。这需要它们之间有额外的标记来追踪变化，但是这样会有许多微小的延迟而不是一个大的延迟。
闲时收集（Idle-time collection）
垃圾收集器只会在 CPU 空闲时尝试运行，以减少可能对代码执行的影响。

引用计数（reference counting）

主要思路是跟踪记录每个值被引用的次数。

声明变量并给它赋一个引用值时，这个值的引用数为 1。
如果同一个值又被赋给另一个变量，那么引用数加 1。
如果保存对该值引用的变量被其他值给覆盖了，那么引用数减 1。
当一个值的引用数为 0 时，就说明没办法再访问到这个值了。
垃圾回收程序下次运行的时候就会释放引用数为 0 的值的内存。

这种方法会引起循环引用的问题，即对象 A 和对象 B 通过各自的属性相互引用，此时，两个对象的引用数都是 2。

function problem() { 
    let objectA = new Object(); 
    let objectB = new Object(); 
    objectA.prop = objectB; 
    objectB.prop = objectA; 
}

这会导致这两个对象在函数结束后依旧存在，因为它们的引用数永远不会变为 0。如果函数被多次调用，则会导致大量内存永远不会被释放。

解除引用

objectA.prop = null;
objectB.prop = null;

优化内存占用的最佳手段就是保证在执行代码时只保存必要的数据。

如果数据不再必要，那么把它设置为 null，从而释放其引用。这也可以叫作解除引用。

优化

虽然浏览器可以进行垃圾自动回收，但是当代码比较复杂时，垃圾回收所带来的代价比较大，所以应该尽量减少垃圾回收。

对数组进行优化：在清空一个数组时，最简单的方法就是给其赋值为[ ]，但是与此同时会创建一个新的空对象，可以将数组的长度设置为 0，以此来达到清空数组的目的。
对 **object** 进行优化：对象尽量复用，对于不再使用的对象，就将其设置为null，尽快被回收。
对函数进行优化：在循环中的函数表达式，如果可以复用，尽量放在函数的外面。

内存泄漏

由于使用未声明的变量，而意外的创建了一个全局变量，而使这个变量一直留在内存中无法被回收。
设置了 setInterval 定时器，而忘记取消它，如果循环函数有对外部变量的引用的话，那么这个变量会被一直留在内存中，而无法被回收。
获取一个 DOM 元素的引用，而后面这个元素被删除，由于我们一直保留了对这个元素的引用，所以它也无法被回收。
不合理的使用闭包，从而导致某些变量一直被留在内存当中。

小结

垃圾回收是自动完成的，我们不能强制执行或是阻止执行。
当对象是可达状态时，它一定是存在于内存中的。
被引用与可访问（从一个根）不同：一组相互连接的对象可能整体都不可达。
主流的垃圾回收算法是标记清理，即先给当前不使用的值加上标记，再回来回收它们的内存。
引用计数是另一种垃圾回收策略，需要记录值被引用了多少次，次数为 0 的会被回收内存。
引用计数在代码中存在循环引用时会出现问题。
解除变量的引用不仅可以消除循环引用，而且对垃圾回收也有帮助。为促进内存回收，全局对象、全局对象的属性和循环引用都应该在不需要时解除引用。

补充

可达性

简而言之，”可达”值是那些以某种方式可访问或可用的值。它们一定是存储在内存中的。

这里列出固有的可达值的基本集合，这些值明显不能被释放。
比方说：
- 当前执行的函数，它的局部变量和参数。
- 当前嵌套调用链上的其他函数、它们的局部变量和参数。
- 全局变量。
- （还有一些其他的内部的值）

这些值被称作 根（roots）。

如果任何其他值可以通过引用或引用链从根访问，则认为它是可达的。
例如，如果全局变量中有一个对象，并且该对象具有引用另一个对象的属性，则该对象被认为是可访问的。它所引用的那些也是可以访问的。

在 JavaScript 引擎中有一个被称作 垃圾回收器 的东西在后台执行。它监控着所有对象的状态，并删除掉那些已经不可达的。

相互关联的对象

function marry(man, woman) {
    woman.husband = man;
    man.wife = woman;
    return {
        father: man,
        mother: woman
    }
}
let family = marry({
    name: "John"
}, {
    name: "Ann"
});

垃圾回收 - 图1

目前为止，所有对象都是可达的。

delete family.father;
delete family.mother.husband;

垃圾回收 - 图2

对外引用不重要，只有传入引用才可以使对象可达，

也就是说，无法通过引用或引用链从根访问到**"John"** 所在的对象。

所以，"John" 所在的对象现在是不可达的，并且将被从内存中删除，同时 "John" 的所有数据也将变得不可达。

垃圾回收 - 图3

无法到达的岛屿

如果任何其他值可以通过引用或引用链从根访问，则认为它是可达的。

下面的几个对象相互引用，但外部没有对其任意对象的引用，

也就是说，无法通过引用或引用链从根访问到里面的任意一个对象，

所以，这些对象也可能是不可达的，会被从内存中删除。

family = null;

垃圾回收 - 图4