内存管理

JavaScript 内存管理

很喜欢一句话： 当你理解了内存，很多东西你都会理解

认识内存管理

不管什么样的编程语言，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我们自己手动的管理内存，某些编程语言会可以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：

  1. 分配申请你需要的内存（申请）；
  2. 使用分配的内存（存放一些东西，比如对象等）；
  3. 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的（malloc 和 free 函 数）；
  • 自动管理内存：比如 Java、JavaScript、Python、Swift、Dart 等，它们有自动帮助我们管理内存；

JavaScript 的内存管理

JavaScript 会在定义变量时为我们分配内存。

但是内存分配方式是一样的吗？

  • JavaScript 对于基本数据类型内存的分配会在执行时， 直接在栈空间进行分配；
  • JavaScript 对于复杂数据类型内存的分配会在堆内存 中开辟一块空间，并且将这块空间的指针返 回值变量引用；

按照细分的话可以划分几大类，主要是这两大类

js内存结构.png

JavaScript 的垃圾回收

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

在手动管理内存的语言中，我们需要通过一些方式自己来释放不再需要的内存，比如 free 函数：

  • 但是这种管理的方式其实非常的低效，影响我们编写逻辑的代码的效率；
  • 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露；

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，我们都称之为是垃圾，它需要被回收，以释放更多的内存空间；
  • 而我们的语言运行环境，比如 Java 的运行环境 JVM，JavaScript 的运行环境 JavaScript 引擎都会内置 垃圾回收器；
  • 垃圾回收器我们也会简称为 GC，所以在很多地方你看到 GC 其实指的是垃圾回收器；

但是这里又出现了另外一个很关键的问题：GC 怎么知道哪些对象是不再使用的呢？

这里就要用到 GC 的算法了

常见的 GC 算法

引用计数

当一个对象有一个引用指向它时，默认是 0，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

但是这个算法有一个很大的弊端就是会产生循环引用，这样就不会被清除了，导致内存泄漏

引用计数.png

标记清除

这个算法是设置一个根对象（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

标记清除.png

JS 引擎比较广泛的采用的就是标记清除算法，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。