了解垃圾回收机制与内存泄漏

一、垃圾回收机制的基本原理

（1）基本原理理解

（2）回收

二、垃圾回收的算法

1.标记清除算法

2.引用计数算法

三、减少垃圾回收

（1）减少对象创建

（2）优化数据结构及内存分配优化

（3）避免内存泄漏

四、避免内存泄漏的建议

（1）导致内存泄漏

（2）避免内存泄漏

前提：前端的垃圾回收机制主要指的是浏览器中的JavaScript引擎所实现的内存管理机制。这种机制自动回收不再使用的内存空间，以避免内存泄漏和内存溢出等问题。以下是JavaScript垃圾回收机制的详细介绍。

一、垃圾回收机制的基本原理

（1）基本原理理解

浏览器的JavaScript引擎具有自动垃圾回收机制，该机制会定期找出那些不再使用的变量和对象，并释放它们所占用的内存。垃圾回收的主要目标是识别和回收那些已经不可达的对象，即无法从根对象出发直接或间接访问到。

以下是一个简单的JavaScript代码示例，用于说明垃圾回收机制的工作原理：

let dog = new Object();
dog.a = new Array(1);// 这时dog和dog.a都是可达对象，不会被回收。dog.a = new Object();// 之前创建的数组对象成为了不可达对象，将被垃圾回收机制回收。

在这个例子中，当dog.a被重新赋值为一个新的对象时，之前与dog.a关联的数组对象就变成了不可达对象。在垃圾回收过程中，这个数组对象将被标记为垃圾并被回收。

（2）回收

定期会处理不在使用的变量、对象，释放占用的内存。
两种变量：全局变量和局部变量。全局变量会持续到页面卸载；局部变量在声明函数中，从函数执行开始，直到函数执行结束，就会被释放。
特殊情况：当局部变量被外部函数使用时，例如闭包，在函数执行结束后，函数外部的变量仍然指向函数内部的局部变量，此时局部变量仍被使用，所以不会回收。

二、垃圾回收的算法

浏览器中的JavaScript引擎通常使用两种垃圾回收算法：标记清除（Mark-and-Sweep）和引用计数（Reference Counting）。现代浏览器主要使用标记清除算法，因为引用计数算法在处理循环引用时会出现问题。

1.标记清除算法

（1）标记阶段：从根对象，如全局对象、活动函数栈等开始，遍历内存中的对象，并给所有可达的对象打上标记。

（2）清除阶段：遍历整个堆内存，将未被标记的对象进行回收，并释放其占用的内存空间。

2.引用计数算法

每个对象都有一个引用计数器，用于记录当前对象被引用的次数。

当对象被引用时，其引用计数器加1；当对象引用被移除或销毁时，计数器减1。

当对象的引用计数器为0时，即没有任何引用指向它时，该对象被判定为不再被使用，可以回收。

注意：引用计数算法无法处理循环引用的问题。

举例：

// 假如对象A和B
let A = {};
let B = {};// A引用B
A.b = B;// B也引用A
B.a = A;A.b = null; // A不再引用B，但B仍然通过B.a引用A
B.a = null; // B不再引用A，但A已经没有机会知道B已经释放了对它的引用（在纯引用计数算法中）

由于它们相互引用，它们的引用计数器都不会变为0。看似已经断开了所有对A和B的外部引用，由于它们之间的循环引用，它们的引用计数器仍然不为0，所以垃圾回收器如果仅依赖引用计数算法将不会回收它们，这就导致了内存泄漏。