Js内存机制详解

概述

• 和大部分脚本语言(as、lua、python…)一样，javascript的内存分配和回收也是自动完成的，满足一定条件，就会被垃圾回收器自动回收

  内存生命周期

• 内存分配：申明函数、对象时，系统会自动为其分配内存
• 内存使用：调用函数和对象时，读写内存
• 内存回收：满足条件，内存释放

变量在内存中的存储

• 堆内存：顺序随意，寄存速度比栈内存慢，由程序申请，操作简单，存储空间较大（取决于系统有效虚拟内存）
• 栈内存：先进后出，寄存速度快，栈数据可共享，由系统自动分配，数据固定不够灵活，空间大小有限制，超出则栈溢出（window下为1(?2)M）
• javascript中的基本数据类型（Undefined、Null、Boolean、Number 、String），分为变量标识和值，均保存在栈内存，变量标识指向其对应的值
• 引用数据类型（非基本数据类型如：Array、Object…）相对较为复杂，分为值、值所在堆地址以及变量标识，其中值保存在堆内存，变量标识和值所在堆地址保存在栈内存，变量标识指向其对应的值所在堆地址

  var a = "test";
  var b = new String('test');
  var c = [1,2,3];

其中a，b，c为变量标识，保存在栈内存；”test”为基本数据类型，也保存在栈内存，而new String('test')（需特别注意，new出来的对象均为Object）和[1,2,3]保存在堆内存，而标识他们的b，c之所以能找到它们，是因为生成这个对象的同时，栈内存中同时保存了值所在堆地址，b，c指向对应的值所在堆地址。

• 理解上述知识后，就能很好的解决javascript中关于传值和传引用的相关问题

  var a = 'test';
  var b = {"key":"test"};
  var c = a;
  c = 'test1';
  var d = b;
  d['key'] = 'test1';
  console.log(a);//输出：test
  console.log(b);//输出：{"key":"test1"}
  console.log(c);//输出：test1
  console.log(d);//输出：{"key":"test1"}

  • 声明a并赋值"test"，步骤：
    • 声明a，查找栈内存中是否存在a，不存在则创建，不管是已存在还是新创建的a，都指向undefined
    • 为a赋值，在栈内存中查找"test"，无则栈内存中创建"test"，然后让a指向"test"
  • 声明b并赋值{"key":"test"}，步骤：
    • 声明b（同声明a）
    • 为b赋值，堆内存中创建{"key":"test"}，栈内存中创建其堆地址url_b，让b指向url_b
  • 声明c并赋值a，步骤：
    • 声明c（同声明a）
    • 为c赋值，在栈内存中查找a，找不到则抛出错误，找到a则让c指向a所指向的test
  • 为c 赋值test1，步骤：
    • 在栈内存中查找c，未找到则声明一个全局对象c
    • 让c指向新的值"test1"
  • 声明d并赋值b，步骤：
    • 声明d（同声明a）
    • 为d赋值，在栈内存中查找b，找不到则抛出错误，找到b则让d指向b所指向的url_b
  • d['key'] = 'test1'，步骤：
    • 在栈内存中查找d，找不到则抛出错误，找到d则通过其所指向url_b找到堆内存中的{"key":"test"}
    • 修改堆内存中的{"key":"test"}为{"key":"test1"}
  • 输出结果说明：
    • a指向test，输出test
    • b指向url_b，url_b对应{"key":"test1"}在堆内存中的值，输出{"key":"test1"}
    • c指向test1，输出test1
    • d指向url_b，url_b对应{"key":"test1"}在堆内存中的值，输出{"key":"test1"}

内存回收条件(和as3.0等类似)

• 引用计数法：在内存中，没有其他人引用这个对象时，该对象被回收

  • 适用场景

    var a = 'test';//"test"引用次数：1
    var b = a;//"test"引用次数：2
    a = 1;//"test"引用次数：1
    b = 2;//"test"引用次数：0，满足被回收的条件

  • 局限：循环引用

    function foo(){
        var c = {"key":"value"};
        var d = [1,2,3];
        c['key'] = d;
        d[0] = c;
    }
    foo();

    foo函数执行完毕，{"key":"value"}和[1,2,3]被关在foo的作用域内，外面已经没有人可以使用它们，按理应该没有存在的价值，会被删除，然而因为它们之间循环引用，引用计数始终不为0，因而不满足引用计数法的内存回收条件，这种情况下，会使用另外一种算法

• 标记清除法：在内存中，访问不到的对象可被回收
  • 这种算法要比引用计数法覆盖范围更大，命题引用计数为0则该对象无法访问成立，其逆命题不成立
  • 对象进入作用域，标记为1，出了其作用域，标记成0，javascript会隔一段时间进行扫描，发现有标记为0的对象，则回收。
  • 上述循环引用的例子中，执行完毕foo后堆内存中的{"key":"value"}和[1,2,3]，栈内存中的c,d,以及各自对应的堆地址，均被标记为0，可回收。