内存泄露
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(runtime)就必须供给内存。
对于持续运行的服务进程(daemon),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。
不再用到的内存,没有及时释放,就叫做内存泄漏(memory leak)。
有些语言(比如 C 语言)必须手动释放内存,程序员负责内存管理。
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"(garbage collector)。
垃圾回收机制
V8 下的垃圾回收机制
V8 实现了准确式 GC,GC 算法采用了分代式垃圾回收机制。因此,V8 将内存(堆)分为新生代和老生代两部分。
新生代算法
新生代中的对象一般存活时间较短,使用 Scavenge GC 算法。
在新生代空间中,内存空间分为两部分,分别为 From 空间和 To 空间。在这两个空间中,必定有一个空间是使用的,另一个空间是空闲的。新分配的对象会被放入 From 空间中,当 From 空间被占满时,新生代 GC 就会启动了。算法会检查 From 空间中存活的对象并复制到 To 空间中,如果有失活的对象就会销毁。当复制完成后将 From 空间和 To 空间互换,这样 GC 就结束了。
老生代算法
老生代中的对象一般存活时间较长且数量也多,使用了两个算法,分别是标记清除算法和标记压缩算法。
在老生代中,以下情况会先启动标记清除算法:
- 某一个空间没有分块的时候
- 空间中被对象超过一定限制
- 空间不能保证新生代中的对象移动到老生代中
在这个阶段中,会遍历堆中所有的对象,然后标记活的对象,在标记完成后,销毁所有没有被标记的对象。在标记大型对内存时,可能需要几百毫秒才能完成一次标记。这就会导致一些性能上的问题。
清除对象后会造成堆内存出现碎片的情况,当碎片超过一定限制后会启动压缩算法。在压缩过程中,将活的对象像一端移动,直到所有对象都移动完成然后清理掉不需要的内存。
JS GC 策略
引用计数(此算法已经废弃)
此算法无法解决循环引用的情况,容易造成内存泄漏。
最常使用的方法叫做"引用计数"open in new window(reference counting):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。
- 原理:每次引用加一,被释放时减一,当这个值的引用次数变成 0 时,就可以将其内存空间回收
- 缺点:循环引用(obj1 和 obj2 通过各自的属性相互引用,也就是说,这两个对象的引用次数都是 2)
let arr = [1, 2, 3, 4]; console.log('hello world'); arr = null;1
2
3
上面代码中,arr重置为null,就解除了对[1, 2, 3, 4]的引用,引用次数变成了0,内存就可以释放出来了。
因此,并不是说有了垃圾回收机制,程序员就轻松了。你还是需要关注内存占用:那些很占空间的值,一旦不再用到,你必须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。
标记清除
当变量进入执行环境时,就标记这个变量为“进入环境”。从逻辑上讲,永远不能释放进入环境的变量所占用的内存,因为只要执行流进入相应的环境,就可能会用到他们。当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”。
垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记。然后,它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的标记。而在此之后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量,原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后。垃圾收集器完成内存清除工作,销毁那些带标记的值,并回收他们所占用的内存空间。
- 标记方式:特殊位的反转、维护一个列表
- 原理:垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记,然后它会去掉环境中的变量已经被环境中变量被标记为引用的变量,在此之后再被标记的变量将被视为准备删除的变量。最后垃圾回收器清除标记的变量,回收它们所占用的内存空间
- 目前主流浏览器都是使用标记清除式的垃圾回收策略,只不过收集的间隔有所不同