JavaScript內存管理

內存生命周期

不管什么程序語言,內存生命周期基本是一致的:
1.分配你所需要的內存
2.使用分配到的內存(讀、寫)
3.不需要時將其釋放\歸還

JavaScript的內存分配

值的初始化

為了不讓程序員費心分配內存,JavaScript在定義變量時就完成的內存分配。


var n = 123; // 給數值變量分配內存
var s = "azerty"; // 給字符串分配內存

var o = {
  a: 1,
  b: null
}; // 給對象及其包含的值分配內存

// 給數組及其包含的值分配內存(就像對象一樣)
var a = [1, null, "abra"]; 

function f(a){
  return a + 2;
} // 給函數(可調用的對象)分配內存

// 函數表達式也能分配一個對象
someElement.addEventListener('click', function(){
  someElement.style.backgroundColor = 'blue';
}, false);

原始值和引用值

在ECMAScript中,變量可以存放兩種類型的值,即原始值和引用值。
原始值:Undefined、Null、Number、String、Boolean、Symbol
引用值:Object、Function、Array...

棧和堆

與原始值和引用值對應的兩種結構即的內存棧和堆
棧是一種后進先出的數據結構,在JavaScript的可以通過Array來模擬棧的行為

var arr = []; //創建一個棧
arr.push("apple");//壓入元素"apple" ["apple"]
arr.push("orange");//壓入元素"orange"   ["apple","orange"]
arr.pop();//彈出"orange"      ["apple"]
arr.push("banana");//壓入元素"banana"   ["apple","banana"]

與之對應的內存圖:


棧的示意圖

原始值是存儲在棧中的簡單數據段,他們的值直接存儲在變量訪問的位置。

堆是存放數據的基于散列算法的數據結構,用以表示一個內存中大的未被組織的區域,在JavaScript中,引用值被分配在一個堆中,

引用值是存儲在堆中的對象,也就是,存儲在變量出的值(及值對象的變量,存儲在棧中)是一個指針,指向存儲在堆中的實際對象。

例:var obj = new Object(); obj存儲在棧中它指向于new Object()這個對象,而new Object()是存放在堆中的。

那為什么引用值要放在堆中,而原始值要放在棧中,不都是在內存中嗎,為什么不放在一起呢?那接下來,讓我們來探索問題的答案!

首先,看一下代碼:

function Person(id,name,age){
    this.id = id;
    this.name = name;
    this.age = age;
}
 
var num = 10;
var bol = true;
var str = "abc";
var obj = new Object();
var arr = ['a','b','c'];
var person = new Person(100,"笨蛋的座右銘",25);

然后來看一下內存分析圖

堆棧內存分配圖

變量num,bol,str為基本數據類型,它們的值,直接存放在棧中,obj,person,arr為復合數據類型,他們的引用變量存儲在棧中,指向于存儲在堆中的實際對象。

由上圖可知,我們無法直接操縱堆中的數據,也就是說我們無法直接操縱對象,但我們可以通過棧中對對象的引用來操作對象

現在讓我們來回答為什么引用值要放在堆中,而原始值要放在棧中的問題:

記住一句話:能量是守衡的,無非是時間換空間,空間換時間的問題

堆比棧大,棧比堆的運算速度快,對象是一個復雜的結構,并且可以自由擴展,如:數組可以無限擴充,對象可以自由添加屬性。將他們放在堆中是為了不影響棧的效率。而是通過引用的方式查找到堆中的實際對象再進行操作。相對于簡單數據類型而言,簡單數據類型就比較穩定,并且它只占據很小的內存。不將簡單數據類型放在堆是因為通過引用到堆中查找實際對象是要花費時間的,而這個綜合成本遠大于直接從棧中取得實際值的成本。所以簡單數據類型的值直接存放在棧中。

值的使用

使用值的過程實際上是對分配內存進行讀取與寫入的操作。讀取與寫入可能是寫入一個變量或者一個對象的屬性值,甚至傳遞函數的參數。

當內存不再需要使用時釋放

大多數內存管理的問題都在這個階段。在這里最艱難的任務是找到“所分配的內存確實已經不再需要了”。它往往要求開發人員來確定在程序中哪一塊內存不再需要并且釋放它。
高級語言解釋器嵌入了“垃圾回收器”,它的主要工作是跟蹤內存的分配和使用,以便當分配的內存不再使用時,自動釋放它。這只能是一個近似的過程,因為要知道是否仍然需要某塊內存是無法判定的 (無法通過某種算法解決).

垃圾回收

如上文所述自動尋找是否一些內存“不再需要”的問題是無法判定的。因此,垃圾回收實現只能有限制的解決一般問題

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