1. 內(nèi)存管理的理解

1.1 認(rèn)識(shí)內(nèi)存管理

不管什么樣的編程語(yǔ)言，在代碼的執(zhí)行過(guò)程中都是需要給它分配內(nèi)存的，不同的是某些編程語(yǔ)言需要我們自己手動(dòng)的管理內(nèi)存，某些編程語(yǔ)言會(huì)可以自動(dòng)幫助我們管理內(nèi)存.

• 不管以什么樣的方式來(lái)管理內(nèi)存，內(nèi)存的管理都會(huì)有如下的生命周期：

  分配申請(qǐng)你需要的內(nèi)存（申請(qǐng)）

  使用分配的內(nèi)存（存放一些東西，比如對(duì)象等）

  不需要使用時(shí)，對(duì)其進(jìn)行釋放

• 不同的編程語(yǔ)言對(duì)于第一步和第三步會(huì)有不同的實(shí)現(xiàn)：

  • 手動(dòng)管理內(nèi)存：比如C、C++，包括早期的OC，都是需要手動(dòng)來(lái)管理內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放的（malloc和free函數(shù)）

  • 自動(dòng)管理內(nèi)存：比如Java、JavaScript、Python、Swift、Dart等，它們會(huì)自動(dòng)管理內(nèi)存

1.2 JavaScript的內(nèi)存管理

• JavaScript 的內(nèi)存管理是自動(dòng)的、無(wú)形的：創(chuàng)建的原始值、對(duì)象、函數(shù)……這一切都會(huì)占用內(nèi)存

• JS對(duì)于原始數(shù)據(jù)類型內(nèi)存的分配會(huì)在執(zhí)行時(shí)，直接在?？臻g進(jìn)行分配

• JS對(duì)于復(fù)雜數(shù)據(jù)類型內(nèi)存的分配會(huì)在堆內(nèi)存中開(kāi)辟一塊空間，并且將這塊空間的指針?lè)祷刂底兞恳?/p>

2. 垃圾回收（GC）

2.1 認(rèn)識(shí)垃圾回收

• 因?yàn)閮?nèi)存的大小是有限的，所以當(dāng)內(nèi)存不再需要的時(shí)候，需要對(duì)其進(jìn)行釋放，以便騰出更多的內(nèi)存空間。

• 大部分現(xiàn)代的編程語(yǔ)言都是有自己的垃圾回收機(jī)制：

  • 垃圾回收的英文是Garbage Collection，簡(jiǎn)稱GC

  • 對(duì)于那些不再使用的對(duì)象，都稱之為是垃圾，它需要被回收，以釋放更多的內(nèi)存空間

  • 而我們的語(yǔ)言運(yùn)行環(huán)境，比如Java的運(yùn)行環(huán)境JVM，JavaScript的運(yùn)行環(huán)境js引擎都會(huì)使用垃圾回收器（GC）

2.2 GC算法 – 引用計(jì)數(shù)

• 引用計(jì)數(shù)：

  • 當(dāng)一個(gè)對(duì)象有一個(gè)引用指向它時(shí)，那么這個(gè)對(duì)象的引用就+1

  • 當(dāng)一個(gè)對(duì)象的引用為0時(shí)，這個(gè)對(duì)象就可以被銷毀掉

• 這個(gè)算法有一個(gè)很大的弊端就是會(huì)產(chǎn)生循環(huán)引用：

  

2.3 GC算法 – 標(biāo)記清除

• 標(biāo)記清除：

  • 標(biāo)記清除的核心思路是可達(dá)性（Reachability）

  • 這個(gè)算法是設(shè)置一個(gè)根對(duì)象（root object）[在js中指window]，垃圾回收器會(huì)定期從這個(gè)根開(kāi)始，找所有從根開(kāi)始有引用到的對(duì)象，對(duì)于那些沒(méi)有引用到的對(duì)象，就認(rèn)為是不可用的對(duì)象

  • 這個(gè)算法可以很好的解決循環(huán)引用的問(wèn)題

  

2.4 其他算法優(yōu)化補(bǔ)充

• JS引擎比較廣泛的采用的就是可達(dá)性中的標(biāo)記清除算法，當(dāng)然類似于V8引擎為了進(jìn)行更好的優(yōu)化，它在算法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上也會(huì)結(jié)合一些其他的算法。

• 標(biāo)記整理（Mark-Compact） 和“標(biāo)記－清除”相似

  • 不同的是，回收期間同時(shí)會(huì)將保留的存儲(chǔ)對(duì)象搬運(yùn)匯集到連續(xù)的內(nèi)存空間，從而整合空閑空間，避免內(nèi)存碎片化

• 分代收集（Generational collection）—— 對(duì)象被分成兩組：“新的”和“舊的”

  • 許多對(duì)象出現(xiàn)，完成它們的工作并很快死去，它們可以很快被清理

  • 那些長(zhǎng)期存活的對(duì)象會(huì)變得“老舊”，而且被檢查的頻次也會(huì)減少

• 增量收集（Incremental collection）

  • 如果有許多對(duì)象，并且我們?cè)噲D一次遍歷并標(biāo)記整個(gè)對(duì)象集，則可能需要一些時(shí)間，并在執(zhí)行過(guò)程中帶來(lái)明顯的延遲。

  • 所以引擎試圖將垃圾收集工作分成幾部分來(lái)做，然后將這幾部分會(huì)逐一進(jìn)行處理，這樣會(huì)有許多微小的延遲而不是一個(gè)大的延遲

• 閑時(shí)收集（Idle-time collection）

  • 垃圾收集器只會(huì)在 CPU 空閑時(shí)嘗試運(yùn)行，以減少可能對(duì)代碼執(zhí)行的影響

3. 閉包的概念理解

3.1 JavaScript的函數(shù)式編程

• 在JavaScript中，函數(shù)是非常重要的，并且是一等公民：

  • 那么就意味著函數(shù)的使用是非常靈活的

  • 函數(shù)可以作為另外一個(gè)函數(shù)的參數(shù)，也可以作為另外一個(gè)函數(shù)的返回值來(lái)使用

• JavaScript存在很多的高階函數(shù)：

  • 自己編寫高階函數(shù)

  • 使用內(nèi)置的高階函數(shù)

• 在vue3+react開(kāi)發(fā)中，也都在趨向于函數(shù)式編程：

  • vue3 composition api: setup函數(shù) -> 代碼（函數(shù)hook，定義函數(shù)）

  • react：class -> function -> hooks

3.2 定義

• 在計(jì)算機(jī)科學(xué)中對(duì)閉包的定義（維基百科）：

  • 閉包（英語(yǔ)：Closure），又稱詞法閉包（Lexical Closure）或函數(shù)閉包（function closures）

  • 是在支持 頭等函數(shù) 的編程語(yǔ)言中，實(shí)現(xiàn)詞法綁定的一種技術(shù)

  • 閉包在實(shí)現(xiàn)上是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，它存儲(chǔ)了一個(gè)函數(shù)和一個(gè)關(guān)聯(lián)的環(huán)境（相當(dāng)于一個(gè)符號(hào)查找表）

  • 閉包跟函數(shù)最大的區(qū)別在于，當(dāng)捕捉閉包的時(shí)候，它的 自由變量 會(huì)在捕捉時(shí)被確定，這樣即使脫離了捕捉時(shí)的上下文，它也能照常運(yùn)行

• 閉包的概念出現(xiàn)于60年代，最早實(shí)現(xiàn)閉包的程序是 Scheme，那么我們就可以理解為什么JavaScript中有閉包：因?yàn)镴avaScript中有大量的設(shè)計(jì)是來(lái)源于Scheme的

• MDN對(duì)JavaScript閉包的解釋：

  • 一個(gè)函數(shù)和對(duì)其周圍狀態(tài)（lexical environment，詞法環(huán)境）的引用捆綁在一起（或者說(shuō)函數(shù)被引用包圍），這樣的組合就是閉包（closure）

  • 也就是說(shuō)，閉包讓你可以在一個(gè)內(nèi)層函數(shù)中訪問(wèn)到其外層函數(shù)的作用域

  • 在 JavaScript 中，每當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)，閉包就會(huì)在函數(shù)創(chuàng)建的同時(shí)被創(chuàng)建出來(lái)

• 總結(jié)：

  • 一個(gè)普通的函數(shù)function，如果它可以訪問(wèn)外層作用域的自由變量，那么這個(gè)函數(shù)和周圍環(huán)境就是一個(gè)閉包

  • 從廣義的角度來(lái)說(shuō)：JavaScript中的函數(shù)都是閉包

  • 從狹義的角度來(lái)說(shuō)：JavaScript中一個(gè)函數(shù)，如果訪問(wèn)了外層作用域的變量，那么它是一個(gè)閉包

4. 閉包的內(nèi)存流程

function createAdder(count) {
  function adder(num) {
    return count + num
  }
  return adder
}

var adder5 = createAdder(5)
adder5(100)
adder5(55)
adder5(12)

var adder8 = createAdder(8)
adder8(22)
adder8(35)
adder8(7)

• 第一次調(diào)用createAdder

  

• 調(diào)用createAdder完成

  

• 內(nèi)部adder執(zhí)行完成

  

• 第二次執(zhí)行createAdder

  

5. 閉包的內(nèi)存泄漏

5.1 認(rèn)識(shí)內(nèi)存泄露

• 閉包是有內(nèi)存泄露的

  • 在上面的案例中，如果后續(xù)我們不再使用adder8函數(shù)了，那么該函數(shù)對(duì)象應(yīng)該要被銷毀掉，并且其引用著的父作用域AO也應(yīng)該被銷毀掉

  • 但是目前因?yàn)?strong>在全局作用域下adder8變量對(duì)0xc00的函數(shù)對(duì)象有引用，而0xc00的作用域中AO（0x300）有引用，所以最終會(huì)造成這些內(nèi)存都是無(wú)法被釋放的

  • 閉包會(huì)造成內(nèi)存泄露，其實(shí)就是剛才的引用鏈中的所有對(duì)象都是無(wú)法釋放的

• 解決閉包的內(nèi)存泄露

  • 當(dāng)將adder8設(shè)置為null時(shí)，就不再對(duì)函數(shù)對(duì)象0xc00有引用，那么對(duì)應(yīng)的AO對(duì)象0x300也就不可達(dá)了

  • 在GC的下一次檢測(cè)中，它們就會(huì)被銷毀掉

  

5.2 內(nèi)存泄露的測(cè)試

<button class="create">創(chuàng)建一系列的數(shù)組對(duì)象</button>
<button class="destroy">銷毀一系列的數(shù)組對(duì)象</button>
<script>

function createArray() {
  // 4 1024 -> 4kb * 1024 -> 4M
  var arr = new Array(1024*1024).fill(1)
  function test() {
    console.log(arr)
  }
  return test
}

// 點(diǎn)擊按鈕
var totalArr = []

var createBtnEl = document.querySelector(".create")
var destroyBtnEl = document.querySelector(".destroy")
createBtnEl.onclick = function() {
  for (var i = 0; i < 100; i++) {
    totalArr.push(createArray())
  }
  console.log(totalArr.length)
}
destroyBtnEl.onclick = function() {
  // 釋放
  totalArr = []
}
</script>

• 創(chuàng)建數(shù)組對(duì)象（占用內(nèi)存）

  

• 銷毀數(shù)組對(duì)象（釋放內(nèi)存）

  

5.3 瀏覽器的優(yōu)化

function foo() {
  var name = "foo"
  var age = 18
  var height = 1.88

  function bar() {
    debugger
    console.log(name)
  }

  return bar
}

var fn = foo()
fn()

總結(jié)

到此這篇關(guān)于JavaScript內(nèi)存管理與閉包的文章就介紹到這了,更多相關(guān)js內(nèi)存管理與閉包內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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