【进阶1-5期】JavaScript深入之4类常见内存泄漏及如何避免

yygmind commented 5 years ago

本期的主题是调用堆栈，本计划一共28期，每期重点攻克一个面试重难点，如果你还不了解本进阶计划，文末点击查看全部文章。

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上篇文章详细介绍了内存回收和内存泄漏，今天我们继续这个篇幅，不过重点是内存泄漏可能发生的原因。

垃圾回收算法

常用垃圾回收算法叫做标记清除（Mark-and-sweep） ，算法由以下几步组成：

1、垃圾回收器创建了一个“roots”列表。roots 通常是代码中全局变量的引用。JavaScript 中，“window” 对象是一个全局变量，被当作 root 。window 对象总是存在，因此垃圾回收器可以检查它和它的所有子对象是否存在（即不是垃圾）；
2、所有的 roots 被检查和标记为激活（即不是垃圾）。所有的子对象也被递归地检查。从 root 开始的所有对象如果是可达的，它就不被当作垃圾。
3、所有未被标记的内存会被当做垃圾，收集器现在可以释放内存，归还给操作系统了。

现代的垃圾回收器改良了算法，但是本质是相同的：可达内存被标记，其余的被当作垃圾回收。

四种常见的JS内存泄漏

划重点 这是个考点

1、意外的全局变量

未定义的变量会在全局对象创建一个新变量，如下。

function foo(arg) {
    bar = "this is a hidden global variable";
}

函数 foo 内部忘记使用 var ，实际上JS会把bar挂载到全局对象上，意外创建一个全局变量。

function foo(arg) {
    window.bar = "this is an explicit global variable";
}

另一个意外的全局变量可能由 this 创建。

function foo() {
    this.variable = "potential accidental global";
}

// Foo 调用自己，this 指向了全局对象（window）
// 而不是 undefined
foo();

解决方法：

在 JavaScript 文件头部加上 'use strict'，使用严格模式避免意外的全局变量，此时上例中的this指向undefined。如果必须使用全局变量存储大量数据时，确保用完以后把它设置为 null 或者重新定义。

2、被遗忘的计时器或回调函数

计时器setInterval代码很常见

var someResource = getData();
setInterval(function() {
    var node = document.getElementById('Node');
    if(node) {
        // 处理 node 和 someResource
        node.innerHTML = JSON.stringify(someResource));
    }
}, 1000);

上面的例子表明，在节点node或者数据不再需要时，定时器依旧指向这些数据。所以哪怕当node节点被移除后，interval 仍旧存活并且垃圾回收器没办法回收，它的依赖也没办法被回收，除非终止定时器。

var element = document.getElementById('button');
function onClick(event) {
    element.innerHTML = 'text';
}

element.addEventListener('click', onClick);

对于上面观察者的例子，一旦它们不再需要（或者关联的对象变成不可达），明确地移除它们非常重要。老的 IE 6 是无法处理循环引用的。因为老版本的 IE 是无法检测 DOM 节点与 JavaScript 代码之间的循环引用，会导致内存泄漏。

但是，现代的浏览器（包括 IE 和 Microsoft Edge）使用了更先进的垃圾回收算法（标记清除），已经可以正确检测和处理循环引用了。即回收节点内存时，不必非要调用 removeEventListener 了。

3、脱离 DOM 的引用

如果把DOM 存成字典（JSON 键值对）或者数组，此时，同样的 DOM 元素存在两个引用：一个在 DOM 树中，另一个在字典中。那么将来需要把两个引用都清除。

var elements = {
    button: document.getElementById('button'),
    image: document.getElementById('image'),
    text: document.getElementById('text')
};
function doStuff() {
    image.src = 'http://some.url/image';
    button.click();
    console.log(text.innerHTML);
    // 更多逻辑
}
function removeButton() {
    // 按钮是 body 的后代元素
    document.body.removeChild(document.getElementById('button'));
    // 此时，仍旧存在一个全局的 #button 的引用
    // elements 字典。button 元素仍旧在内存中，不能被 GC 回收。
}

如果代码中保存了表格某一个 <td> 的引用。将来决定删除整个表格的时候，直觉认为 GC 会回收除了已保存的 <td> 以外的其它节点。实际情况并非如此：此 <td> 是表格的子节点，子元素与父元素是引用关系。由于代码保留了 <td> 的引用，导致整个表格仍待在内存中。所以保存 DOM 元素引用的时候，要小心谨慎。

4、闭包

闭包的关键是匿名函数可以访问父级作用域的变量。

var theThing = null;
var replaceThing = function () {
  var originalThing = theThing;
  var unused = function () {
    if (originalThing)
      console.log("hi");
  };

  theThing = {
    longStr: new Array(1000000).join('*'),
    someMethod: function () {
      console.log(someMessage);
    }
  };
};

setInterval(replaceThing, 1000);

每次调用 replaceThing ，theThing 得到一个包含一个大数组和一个新闭包（someMethod）的新对象。同时，变量 unused 是一个引用 originalThing 的闭包（先前的 replaceThing 又调用了 theThing ）。someMethod 可以通过 theThing 使用，someMethod 与 unused 分享闭包作用域，尽管 unused 从未使用，它引用的 originalThing 迫使它保留在内存中（防止被回收）。

解决方法：

在 replaceThing 的最后添加 originalThing = null 。

PS：今晚弄到很晚，由于时间问题，就不再详细介绍Chrome 内存剖析工具，有兴趣的大家去原文查看。

周末汇总将在周日早上发送，周六会发送其他类型的文章，敬请期待。

昨日思考题解答

问题一：

从内存来看 null 和 undefined 本质的区别是什么？

解答：

给一个全局变量赋值为null，相当于将这个变量的指针对象以及值清空，如果是给对象的属性赋值为null，或者局部变量赋值为null,相当于给这个属性分配了一块空的内存，然后值为null， JS会回收全局变量为null的对象。

给一个全局变量赋值为undefined，相当于将这个对象的值清空，但是这个对象依旧存在,如果是给对象的属性赋值为undefined，说明这个值为空值

扩展下：

声明了一个变量，但未对其初始化时，这个变量的值就是undefined，它是 JavaScript 基本类型之一。

var data;
console.log(data === undefined); //true

对于尚未声明过的变量，只能执行一项操作，即使用typeof操作符检测其数据类型，使用其他的操作都会报错。

//data变量未定义
console.log(typeof data); // "undefined"
console.log(data === undefined); //报错

值 null 特指对象的值未设置，它是 JavaScript 基本类型之一。

值 null 是一个字面量，它不像undefined 是全局对象的一个属性。null 是表示缺少的标识，指示变量未指向任何对象。

// foo不存在，它从来没有被定义过或者是初始化过：
foo;
"ReferenceError: foo is not defined"

// foo现在已经是知存在的，但是它没有类型或者是值：
var foo = null; 
console.log(foo);   // null

问题二：

ES6语法中的 const 声明一个只读的常量，那为什么下面可以修改const的值？

const foo = {};

// 为 foo 添加一个属性，可以成功
foo.prop = 123;
foo.prop // 123

// 将 foo 指向另一个对象，就会报错
foo = {}; // TypeError: "foo" is read-only

解答：

const实际上保证的，并不是变量的值不得改动，而是变量指向的那个内存地址所保存的数据不得改动。对于简单类型的数据（数值、字符串、布尔值），值就保存在变量指向的那个内存地址，因此等同于常量。但对于复合类型的数据（主要是对象和数组），变量指向的内存地址，保存的只是一个指向实际数据的指针，const只能保证这个指针是固定的（即总是指向另一个固定的地址），至于它指向的数据结构是不是可变的，就完全不能控制了。因此，将一个对象声明为常量必须非常小心。

今日思考题

<script>
    console.log(fun)

    console.log(person)
</script>

<script>
    console.log(person)

    console.log(fun)

    var person = "Eric";

    console.log(person)

    function fun() {
        console.log(person)
        var person = "Tom";
        console.log(person)
    }

    fun()

    console.log(person)
</script>

上面代码的执行结果是什么？先自己分析，然后再到浏览器中执行。

参考

4类 JavaScript 内存泄漏及如何避免

ECMAScript 6 入门之const 命令

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icantunderstand commented 5 years ago

多谢平时写代码对这个内存泄露的点考虑的少了点想着在浏览器停留的时间较短应该一直养成这种思维习惯

lihs-learning commented 5 years ago

如果代码中保存了表格某一个的引用。将来决定删除整个表格的时候，直觉认为 GC 会回收除了已保存的以外的其它节点。实际情况并非如此：此是表格的子节点，子元素与父元素是引用关系。由于代码保留了的引用，导致整个表格仍待在内存中。所以保存 DOM 元素引用的时候，要小心谨慎。

这个是表格的特性还是说是所有DOM的特性？

orGancode commented 5 years ago

<script>
    console.log(fun) // undefined

    console.log(person) // undefined
</script>

<script>
    console.log(person) // undefined

    console.log(fun) // fun(){}

    var person = "Eric";

    console.log(person) // Eric

    function fun() {
        console.log(person) // undefined
        var person = "Tom";
        console.log(person) // Tom
    }

    fun()

    console.log(person) // Eric
</script>

Randysheng commented 5 years ago

第一个 script ：

<script>
    console.log(fun)
    console.log(person)
</script>

当前全局作用域中并没有定义 fun 和 person，那么执行 console.log(fun) 会导致报错提示 fun 没有定义，并且会阻断代码继续执行，也就不会执行 console.log(person) 。

第二个 script：

<script>
    console.log(person)     // (1)
    console.log(fun)           // (2)

    var person = "Eric";
    console.log(person)     // (3)

    function fun() {
        console.log(person)  // (4)
        var person = "Tom";
        console.log(person)  // (5)
    }

    fun()
    console.log(person)      // (6)
</script>

虽然变量 person 和函数 fun 是在下方定义的，但是会发生变量提升和函数提升，因此： (1) 处打印 undefined (2) 处打印 function fun() { ... }

随后变量 person 被赋值为”Eric“ (3) 处打印 Eric

由于在函数 fun 中，重新定义了一个 person 变量 (4) 处打印 undefined (5) 处打印 Tom

全局作用域中存在一个变量 person (6) 处打印 Eric

Nina0408 commented 5 years ago

闭包的内存泄露没有看懂，能给更具体点的分析吗？谢谢啦！

kukudeshiyi commented 5 years ago

最近看过一个题，如何定位（检查）内存泄漏？想了想但不确定怎么回答，在此求解

YeziZhao commented 5 years ago

我分析一下闭包的哪一个，有问题请指出来，谢谢

// 初始化定义theThing var theThing = null; var replaceThing = function () { // originalThing指向theThing，当第二次执行这句话时，内部变量会指向前一次的 theThing var originalThing = theThing; var unused = function () { // 由于 originalThing 在 unused 中进行了引用，unused不被释放，相当于前一次的theThing地址指向的内容没有被释放 if (originalThing) console.log("hi"); };

theThing = { longStr: new Array(1000000).join('*'), someMethod: function () { console.log(someMessage); } }; };

// setInterval 每隔 1000 秒执行一次replaceThing, setInterval(replaceThing, 1000);

假如每一轮的originalThing最后设置为null, 那么 unused 没有使用有效的变量会被释放。每一轮的theThing重新指向了一个新的地址，那么前一轮的内容也会被释放（因为originalThing没有再引用前一轮的值）

5201314999 commented 5 years ago

null 和 undefined 的说明没什么说服力

1045598742 commented 5 years ago

垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记（当然，可以使用任何标记方式）。然后，它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记。而在此之后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量，原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后，垃圾收集器完成内存清除工作，销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。到 2008 年为止，IE、Firefox、Opera、Chrome 和 Safari 的 JavaScript 实现使用的都是标记清除式的垃圾收集策略（或类似的策略），只不过垃圾收集的时间间隔互有不同。

和js高级程序上面说的不一样啊，不知道谁说的对了.... 书上说的是把引用的标记去掉，删除的是标记着的变量（不知道是不是我理解错了，求大佬帮解释一下）

YorrickBao commented 5 years ago

给一个全局变量赋值为undefined，相当于将这个对象的值清空，但是这个对象依旧存在,如果是给对象的属性赋值为undefined，说明这个值为空值

不太好理解，可以给出它们俩区别的代码示例吗？

Ybbbb commented 2 years ago

所以如果给一个全局变量赋值为undefined，它会被gc回收吗

yanpei2016 commented 2 years ago

你的来信我一收到谢谢哈 ~~~~

kingforever commented 2 years ago

存收到，谢谢！

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