说说 JavaScript 中内存泄漏的几种情况?

是什么

内存泄漏(Memory leak)是在计算机科学中, 由于疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存

并非指内存在物理上的消失, 而是应用程序分配某段内存后, 由于设计错误, 导致在释放该段内存之前就失去了对该段内存的控制, 从而造成了内存的浪费

程序的运行需要内存。只要程序提出要求, 操作系统或者运行时就必须供给内存

对于持续运行的服务进程, 必须及时释放不再用到的内存。否则, 内存占用越来越高, 轻则影响系统性能, 重则导致进程崩溃

在C语言中, 因为是手动管理内存, 内存泄露是经常出现的事情。

char * buffer;
buffer = (char*) malloc(42);

// Do something with buffer

free(buffer);

上面是 C 语言代码, malloc方法用来申请内存, 使用完毕之后, 必须自己用free方法释放内存。

这很麻烦, 所以大多数语言提供自动内存管理, 减轻程序员的负担, 这被称为”垃圾回收机制”

垃圾回收机制

Javascript 具有自动垃圾回收机制(GC: Garbage Collecation), 也就是说, 执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存

原理: 垃圾收集器会定期(周期性)找出那些不在继续使用的变量, 然后释放其内存

通常情况下有两种实现方式:

• 标记清除
• 引用计数

标记清除

JavaScript最常用的垃圾收回机制

当变量进入执行环境是, 就标记这个变量为“进入环境“。进入环境的变量所占用的内存就不能释放, 当变量离开环境时, 则将其标记为“离开环境“

垃圾回收程序运行的时候, 会标记内存中存储的所有变量。然后, 它会将所有在上下文中的变量, 以及被在上下文中的变量引用的变量的标记去掉

在此之后再被加上标记的变量就是待删除的了, 原因是任何在上下文中的变量都访问不到它们了

随后垃圾回收程序做一次内存清理, 销毁带标记的所有值并收回它们的内存

举个例子:

var m = 0,n = 19 // 把 m,n,add() 标记为进入环境。
add(m, n) // 把 a, b, c标记为进入环境。
console.log(n) // a,b,c标记为离开环境, 等待垃圾回收。
function add(a, b) {
  a++
  var c = a + b
  return c
}

引用计数

语言引擎有一张”引用表”, 保存了内存里面所有的资源(通常是各种值)的引用次数。如果一个值的引用次数是0, 就表示这个值不再用到了, 因此可以将这块内存释放

如果一个值不再需要了, 引用数却不为0, 垃圾回收机制无法释放这块内存, 从而导致内存泄漏

const arr = [1, 2, 3, 4];
console.log('hello world');

上面代码中, 数组[1, 2, 3, 4]是一个值, 会占用内存。变量arr是仅有的对这个值的引用, 因此引用次数为1。尽管后面的代码没有用到arr, 它还是会持续占用内存

如果需要这块内存被垃圾回收机制释放, 只需要设置如下:

arr = null

通过设置arr为null, 就解除了对数组[1,2,3,4]的引用, 引用次数变为 0, 就被垃圾回收了

小结

有了垃圾回收机制, 不代表不用关注内存泄露。那些很占空间的值, 一旦不再用到, 需要检查是否还存在对它们的引用。如果是的话, 就必须手动解除引用

常见内存泄露情况

意外的全局变量

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

另一种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)
foo();

上述使用严格模式, 可以避免意外的全局变量

定时器也常会造成内存泄露

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

如果id为Node的元素从DOM中移除, 该定时器仍会存在, 同时, 因为回调函数中包含对someResource的引用, 定时器外面的someResource也不会被释放

包括我们之前所说的闭包, 维持函数内局部变量, 使其得不到释放

function bindEvent() {
  var obj = document.createElement('XXX');
  var unused = function () {
    console.log(obj, '闭包内引用obj obj不会被释放');
  };
  obj = null; // 解决方法
}

没有清理对DOM元素的引用同样造成内存泄露

const refA = document.getElementById('refA');
document.body.removeChild(refA); // dom删除了
console.log(refA, 'refA'); // 但是还存在引用能console出整个div 没有被回收
refA = null;
console.log(refA, 'refA'); // 解除引用

包括使用事件监听addEventListener监听的时候, 在不监听的情况下使用removeEventListener取消对事件监听