一、JavaScript内存管理

不管什么编程语言，在代码的执行过程中都是需要给它分配内存的，不同的是某些编程语言需要自己手动的管理内存，某些编程语言会自动帮助我们管理内存。

不管以什么样的方式来管理内存，内存的管理都会有如下的生命周期：

  • 第一步： 分配申请需要的内存
  • 第二步： 使用分配的内存（存放东西，比如对象）
  • 第三步： 不需要使用时，对其进行释放

不同的编程语言对于第一步和第三步会有不同的实现：

  • 手动管理内存： 比如C，C++，包括早期的OC，都是需要手动来管理内存的申请和释放（malloc和free函数）
  • 自动管理内存： 比如Java，JavaScript，python，swift，dart，有自动管理内存

对开发者来说，JavaScript的内存管理是自动的，无形的

  • 我们创建的原始值，对象，函数都是会占用内存
  • 但是我们并不需要手动来对它们进行管理，JavaScript引擎会帮我们处理好它

二、垃圾回收机制

因为内存的大小是有限的，所以当内存不再需要的时候，需要对其进行释放，腾出更多的内存空间。

在手动管理内存的语言中，需要通过一些方式来释放不再需要的内存，比如free函数。

  • 但是这种管理方式非常的低效，影响我们编写逻辑的代码效率
  • 并且这种方式对开发者的要求也很高，并且一不小心就会产生内存泄漏

所以大部分现代的编程语言都是有自己的垃圾回收机制。

  • 垃圾回收的英文是Garbage Collection，简称GC
  • 对于那些不再使用的对象，称之为垃圾，它需要被回收，以释放更多的内存空间
  • 而语言运行环境，比如Java的运行环境-JVM，JavaScript的运行环境-js引擎都有内存垃圾回收器
  • 垃圾回收器也会简称为GC，所以在很多地方看到GC其实就是垃圾回收器

但是这里出现了另外一个很关键的问题，GC怎么知道哪些对象是不在使用的呢?

  • 这里就要用到GC的实现以及对应的算法

常见的GC算法 - 引用计数（Reference counting）

这个算法有很大弊端就是会产生循环引用

  • 当一个对象有一个引用指向它时，那么这个对象的引用就+1
  • 当一个对象的引用为0时，这个对象就可以被销毁掉

常见的GC算法 - 标记清除（mark sweep）

  • 标记清除的核心思路是可达性
  • 这个算法是设置了一个根对象{root object}，垃圾回收器会定期从这个根开始，找所有从根开始有引用到的对象，对于哪些没有引用到的对象，就认为是不可用的对象
  • 这个算法可以很好的解决循环引用的问题

常见的GC算法 - 其他算法优化补充

js引擎比较广泛的采用的就是可达性中的标记清除算法，当然类似于V8引擎为了进行更好的优化，它在算法的实现细节上也会结合一些其他的算法。

  • 标记整理（mark-compact）和标记清除相似
    • 不同的是回收期间同时会将保留的存储对象搬运汇集到连续的内存空间，从而整合空闲空间，避免内存碎片化
  • 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
    • 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
    • 所有引擎视图将垃圾收集工作分成几部分来做，然后将者几部分会逐一进行处理，这样会有许多微笑的延迟而不是一个大的延迟
  • 空闲时收集（ldle 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

三、闭包的概念理解

在计算机科学中对闭包的定义

  • 闭包 Closure,又称词法闭包（Lexical Closure）或函数闭包（function closures）
  • 是在支持头等函数的编程语言中，实现词法绑定的一种技术
  • 闭包在实现上是一个结构体，它存储了一个函数和一个关联的环境
  • 闭包跟函数最大的区别在于，当捕捉闭包的时候，它的自由变量会在捕捉的时候被确定，这样即使脱离了捕捉时的上下文，它也能照常运行

在JavaScript中对闭包的定义

  • 一个函数和对其周围状态（lexical environment，词法环境）的引用捆绑在一起（或者说函数被引用包围），这样的组合就是闭包
  • 闭包可以在一个内层函数中访问到其外层函数的作用域
  • 在JavaScript中，每当创建一个函数，闭包就会在函数创建的同时被创建出来

理解和总结

  • 普通的函数function，如果可以访问外层作用域的自由变量，那么这个函数和周围环境就是一个闭包
  • 从广义的角度来说，JavaScript中的函数都是闭包
  • 从狭义的角度来说，JavaScript中的一个函数，如果访问了外层作用域的变量，那么它就是一个闭包

四、闭包的内存泄露

对于那些永远不会再使用的对象，但是对于GC来说，它不知道要进行释放的对应内存会依然保留着

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function makeAdder (count) {
  return {
    return count + num
  }
}

var add10 = makeAdder(10)
console.log(add(5))

// 手动释放
add10 = null