内存泄漏和弱引用

发表于 2022-07-24 更新于 2023-03-06 分类于前端基础

在本文中，你将了解：

怎样避免内存泄漏

解除引用：将不再使用的数据设置为null，从而释放其引用。先看一个例子：

let obj = { name: 'toto' }
// { name: 'toto' }这个对象能够被读取到，因为obj这个变量名有对它的引用

// 将引用覆盖掉
obj = null

// 这个对象将会被从内存中移除，因为我们已经失去了对它所有的引用

再来看另外一个例子：

let obj = { name: 'toto' }
let arr = [ obj ]

obj = null

在这个例子中，对象 {name:'toto'} 不会被从内存中移除，因为数组arr保存了对它的引用

事实上，javascript中的大多数变量都保存着对一个对象的强引用。比如上面这个数组保存着对对象{name:'toto'}的强引用。

如果一个变量保存着对一个对象的强引用，那么这个对象将不会被垃圾回收，但是如果一个变量只保存着对这个对象的弱引用，那么这个对象将会被垃圾回收，所以可以利用WeakMap。

先来看看mdn对WeakMap的描述：

WeakMap 对象是一组键/值对的集合，其中的键是弱引用的。其键必须是对象，而值可以是任意的。

也就是说，WeakMap 的 key 只能是 Object 类型。 原始数据类型 是不能作为 key 的（比如 Symbol）。

使用map，对象会占用内存，可能不会被垃圾回收。Map对一个对象是强引用

let obj = { name: 'toto' }
let mapObj = new Map()
mapObj.set(obj, 'any value')

obj = null
mapObj.size() // 1

Weakmap则完全不同，它只保存对对象的弱引用，所以不会阻止对对象的垃圾回收

let obj = { name: 'toto' }
let weakmapObj = new WeakMap()
weakmapObj.set(obj, 'any value')

obj = null
weakmapObj .size() // 0

对象被垃圾回收器删除，因为weakmap在对象{ name: ‘toto’ }上只有弱引用，而这个对象已经没有强引用了。(只有变量obj有保持引用)

当一个对象不再被使用，但是由于某种原因，它的内存没有被释放，这就是内存泄漏。

内存被消耗完：JS里的字符串，对象，数组是没有固定大小的，解释器会动态分配内存来存储这些数据，当解释器消耗完系统中所有可用的内存时，就会造成系统崩溃。
内存过大：在某些情况下，不再使用到的变量所占用内存没有及时释放，这种内存泄漏导致程序运行中，内存越占越大，极端情况下可以导致系统崩溃，服务器宕机。

JavaScript有自己的一套垃圾回收机制，JavaScript的解释器可以检测到什么时候程序不再使用这个对象了（数据），就会把它所占用的内存释放掉。
垃圾回收机制有以下两种方法（常用）：标记清除（现代），引用计数（之前）

内存碎片化，空闲内存块是不连续的，容易出现很多空闲内存块，还可能会出现分配所需内存过大的对象时找不到合适的块。
分配速度慢，因为即便是使用 First-fit 策略，其操作仍是一个 O(n) 的操作，最坏情况是每次都要遍历到最后，同时因为碎片化，大对象的分配效率会更慢。

解决以上的缺点可以使用 标记整理（Mark-Compact）算法 标记结束后，标记整理算法会将活着的对象（即不需要清理的对象）向内存的一端移动，最后清理掉边界的内存（如下图）

V8 的垃圾回收机制也是基于标记清除算法，不过对其做了一些优化。

参考：