垃圾收集：剖析 JavaScript 内存管理的神秘面纱
2024-01-06 20:20:36
在 JavaScript 的世界里，内存管理是一门微妙的艺术，其核心概念是可达性（reachability）。可达值是指那些可被访问或使用的值，它们安然保存在内存中。这些值包括固有值（root）和通过引用链从固有值访问到的值。而那些无法达到的值，则会受到 JavaScript 引擎中垃圾收集器的监视并被清除。
根源：从固有值出发
在 JavaScript 的内存管理中，固有值扮演着至关重要的角色。它们是可达性的起点，从这里开始，引用链条延伸开来。固有值包括：
- 全局对象
- 内置函数（如 Math、Date）
- 函数执行上下文中的局部变量
- 作为参数传递给函数的值
- DOM 节点
可达性：沿着引用链漫游
引用链是指一连串指向其他变量或对象的引用。沿着这些引用链，可达性像涟漪一样扩散开来。如果某个值可以通过引用链从固有值访问，它就会被视为可达值，从而被保存在内存中。例如：
let a = 1;
let b = a;
在此示例中，a 是一个固有值，b 通过引用与 a 相连。由于 b 可通过引用从固有值访问，因此它也是可达的。
逃逸：摆脱根的束缚
当一个值不再被任何固有值或其引用链引用时，它就会进入一个危险的境地，称为“逃逸”。逃逸值是垃圾收集器的目标，因为它不再被代码使用，可以安全地从内存中移除。
例如：
let a = 1;
a = null;
在上述示例中，a 被赋予 null，这意味着它不再指向任何值。因此，a 变得不可达并逃逸出根的束缚，成为垃圾收集器的候选对象。
垃圾收集：清除遗留物
JavaScript 中的垃圾收集器是一个勤劳的清道夫，不断监视内存并移除不再可达的值。垃圾收集的机制通常是增量的，这意味着它会在程序运行时逐步进行，以避免对性能产生重大影响。
垃圾收集器使用“标记清除”（mark-and-sweep）算法来执行其任务：
- 标记： 垃圾收集器首先遍历内存中的值，标记所有可达的值。
- 清除： 标记过程完成后，垃圾收集器会扫描内存并删除未标记的不可达值。
优化内存管理
为了优化 JavaScript 中的内存管理，可以遵循以下最佳实践：
- 避免创建不必要的全局变量。
- 适当使用闭包，防止意外的变量引用。
- 采用弱引用（weak references）来解除不必要的循环引用。
- 定期使用
null显式释放对不再使用的对象的引用。
总结
JavaScript 中的垃圾收集是一项至关重要的机制，它确保了内存资源的有效管理。通过理解可达性、逃逸和垃圾收集的过程，我们可以优化我们的代码，避免内存泄漏和性能下降，从而为我们的 JavaScript 应用程序构建一个更稳定、更高效的环境。
