JavaScript中的垃圾回收機制負責自動管理記憶體,回收不再使用的對象所占用的記憶體空間。在JavaScript中,開發者不需要顯式地分配和釋放記憶體,垃圾回收器會自動完成這些操作。以下是關於JavaScript垃圾回收機制的一些關鍵概念: 記憶體生命周期:JavaScript記憶體生命周期包括分配、使用 ...
JavaScript中的垃圾回收機制負責自動管理記憶體,回收不再使用的對象所占用的記憶體空間。在JavaScript中,開發者不需要顯式地分配和釋放記憶體,垃圾回收器會自動完成這些操作。以下是關於JavaScript垃圾回收機制的一些關鍵概念:
- 記憶體生命周期:JavaScript記憶體生命周期包括分配、使用和釋放三個階段。首先,記憶體會被分配給變數或對象;然後,程式會使用這些變數或對象;最後,不再需要的變數或對象會被垃圾回收器釋放。
- 可達性:垃圾回收器通過可達性來判斷一個對象是否還在使用。根對象(如全局對象和其他內置對象)被認為是可達的。如果一個對象可以通過根對象或其他可達對象引用鏈到達,那麼它也被認為是可達的。
- 引用計數:這是一種較早的垃圾回收策略,通過追蹤每個對象的引用次數來判斷對象是否仍在使用。當對象的引用計數為0時,表示對象不再被使用,可以被回收。然而,引用計數演算法存在迴圈引用問題,無法回收迴圈引用的對象。
- 標記-清除:這是現代JavaScript引擎中常見的垃圾回收演算法。標記-清除演算法首先會標記所有可達對象,然後遍歷整個記憶體空間,清除未被標記的對象。這種演算法可以處理迴圈引用問題,但可能會導致記憶體碎片。
- 分代回收:由於不同對象的生命周期長短不同,現代JavaScript引擎將記憶體分為新生代和老生代。新生代主要存放短生命周期的對象,老生代主要存放長生命周期的對象。新生代和老生代的垃圾回收策略會有所不同。
- 增量回收和懶惰回收:為了降低垃圾回收對程式執行的影響,現代JavaScript引擎採用了增量回收和懶惰回收策略。增量回收將回收工作分成多個小任務,穿插在程式執行過程中;懶惰回收則會在一定程度上推遲回收操作,以減少性能開銷。
以下是一個簡單的示例,演示了 JavaScript 垃圾回收機制中的引用計數和標記清除:
// 引用計數示例 let a = { name: 'John' }; let b = a; // b 引用了 a,a 的引用計數變為 2 a = null; // a 不再引用這個對象,a 的引用計數變為 1 b = null; // b 不再引用這個對象,這個對象的引用計數變為 0,可以被垃圾回收器回收 // 標記清除示例 function foo() { let x = { name: 'Alice' }; let y = { name: 'Bob' }; x.friend = y; y.friend = x; } foo(); // 函數執行完後,x 和 y 都不再被使用,但它們之間相互引用,無法使用引用計數來回收記憶體 // 垃圾回收器定期運行,會發現 x 和 y 都已經不再被引用,可以被回收
在這個示例中,當變數 a 被賦值給變數 b 時,對象的引用計數變為 2。當 a 被賦值為 null 時,對象的引用計數變為 1。最後當 b 也被賦值為 null 時,對象的引用計數變為 0,可以被垃圾回收器回收。
另外,函數 foo 中創建了兩個對象 x 和 y,並且它們相互引用。在函數執行完後,這兩個對象不再被使用,但它們之間的引用關係無法使用引用計數來回收記憶體。因此,垃圾回收器會定期運行,查找那些已經不再被引用的對象,然後釋放它們所占用的記憶體空間。
再來一個例子,我們將創建一些對象並解釋JavaScript的垃圾回收機制。
// 創建對象 function createPerson(name, age) { return { name: name, age: age, }; } // 創建兩個對象 let person1 = createPerson("Alice", 30); let person2 = createPerson("Bob", 35); // person1 和 person2 變數引用了兩個新創建的對象,這些對象在記憶體中是可達的 // 現在將 person1 引用另一個對象 person1 = createPerson("Charlie", 28); // 之前 person1 引用的 "Alice" 對象現在已經不再可達,因為沒有變數引用它 // JavaScript的垃圾回收器會識別到這一點,併在合適的時機釋放其記憶體 // 創建一個迴圈引用 let objA = { name: "ObjA", }; let objB = { name: "ObjB", }; objA.link = objB; objB.link = objA; // 將變數設置為 null,打破可達性 objA = null; objB = null; // 現在 objA 和 objB 對象都不再可達,即使它們彼此引用 // 使用標記-清除演算法的垃圾回收器會識別到這一點,並釋放它們占用的記憶體
在這個例子中,我們創建了幾個對象並對它們進行了引用。當一個對象不再可達時,它就成為了垃圾回收的目標。對於迴圈引用的情況,標記-清除演算法可以識別到並正確處理這種情況,釋放不再使用的對象所占用的記憶體。
註意:不同的JavaScript引擎可能採用不同的垃圾回收策略,如V8、SpiderMonkey和JavaScriptCore等。