简介

像C语言这样的底层语言一般都有底层的内存管理接口，比如 malloc()和free()。相反，JavaScript是在创建变量（对象，字符串等）时自动进行了分配内存，并且在不使用它们时“自动”释放。释放的过程称为垃圾回收。这个“自动”是混乱的根源，并让JavaScript（和其他高级语言）开发者错误的感觉他们可以不关心内存管理。

内存生命周期

不管什么程序语言，内存生命周期基本是一致的：

分配所需要的内存：当我们去声明变量、函数、对象的时候，系统会自动分配他们的内存。
使用分配的内存：即当写读内存，当我们使用变量、函数的时候。
内存回收：当不使用的时候，由回收机制自动回收释放不需要的内存。

所有语言第二部分都是明确的。第一和第三部分在底层语言中是明确的，但在像JavaScript这些高级语言中，大部分都是隐含的。

JavaScript的内存分配

值的初始化

JavaScript在程序员定义变量的时候已经完成了内存分配=

var n = 123; // 给数值变量分配内存
var s = "zlh"; // 给字符串分配内存

var object = {
 a: 1,
 b: null
}; // 给对象及其包含的值分配内存

// 给数组及其包含的值分配内存（就像对象一样）
var a = [1, null, "str"];

function f(a){
 return a + 2;
} // 给函数（可调用的对象）分配内存

// 函数表达式也能分配一个对象
someElement.addEventListener('click', function(){
 someElement.style.backgroundColor = 'blue';
}, false);

通过函数调用分配内存

有些函数调用的结果是分配内存对象

var d = new Date(); // 分配一个 Date 对象

var e = document.createElement('div'); // 分配一个 DOM 元素

有些方法分配新变量或者新对象

var s = "string";
var s2 = s.substr(0, 3); // s2 是一个新的字符串
// 因为字符串是不变量，
// JavaScript 可能决定不分配内存，
// 只是存储了 [0-3] 的范围。

var a = ["zlh", "zzz"];
var a2 = ["lll", "hhh"];
var a3 = a.concat(a2);
// 新数组a3有四个元素，是 a 连接 a2 的结果 ['zlh','zzz','lll','hhh']

JavaScript的内存使用

使用值的过程实际上是对分配内存进行读取与写入的操作。读取与写入可能是写入一个变量或者一个对象的属性值，甚至传递函数的参数。

var a = 'zlh'; // 分配内存
console.log(a); // 使用内存

JavaScript的内存回收

大多数内存管理的问题都在这个阶段。在这里最艰难的任务是找到“哪些被分配的内存确实已经不再需要了”。它往往要求开发人员来确定在程序中哪一块内存不再需要并且释放它。

高级语言解释器嵌入了“垃圾回收器”，它的主要工作是跟踪内存的分配和使用，以便当分配的内存不再使用时，自动释放它。这只能是一个近似的过程，因为要知道是否仍然需要某块内存是无法判定的（无法通过某种算法解决）。

垃圾回收机制

了解主要的垃圾回收算法和它们的局限性

引用

垃圾回收算法主要依赖于引用的概念。在内存管理的环境中，一个对象如果有访问另一个对象的权限（隐式或者显式），叫做一个对象引用另一个对象。例如，一个Javascript对象具有对它原型的引用（隐式引用）和对它属性的引用（显式引用）。

在这里，“对象”的概念不仅特指 JavaScript 对象，还包括函数作用域（或者全局词法作用域）。

引用计数垃圾收集

这是最初级的垃圾收集算法。此算法把“对象是否不再需要”简化定义为“对象有没有其他对象引用到它”。如果没有引用指向该对象（零引用），对象将被垃圾回收机制回收。

var o = {
  a: {
    b:2
  }
};
// 两个对象被创建，一个作为另一个的属性被引用，另一个被分配给变量o
// 很显然，没有一个可以被垃圾收集


var o1 = o; // o1变量是第二个对“这个对象”的引用

o = 1;      // 现在，“这个对象”只有一个o1变量的引用了，“这个对象”的原始引用o已经没有

var o2 = o1.a; // 引用“这个对象”的a属性
               // 现在，“这个对象”有两个引用了，一个是o1，一个是o2

o1 = "yo"; // 虽然最初的对象现在已经是零引用了，可以被垃圾回收了
           // 但是它的属性a的对象还在被oa引用，所以还不能回收

o2 = null; // a属性的那个对象现在也是零引用了
           // 它可以被垃圾回收了

由上面可以看出，引用计数算法是个简单有效的算法。但它却存在一个致命的问题：循环引用。

如果两个对象相互引用，尽管他们已不再使用，垃圾回收不会进行回收，导致内存泄露。

限制：循环引用

该算法有个限制：无法处理循环引用的事例。在下面的例子中，两个对象被创建，并互相引用，形成了一个循环。它们被调用之后会离开函数作用域，所以它们已经没有用了，可以被回收了。然而，引用计数算法考虑到它们互相都有至少一次引用，所以它们不会被回收。

function f(){
  var o = {};
  var o2 = {};
  o.a = o2; // o 引用 o2
  o2.a = o; // o2 引用 o

  return "zlh";
}

f();

上面我们申明了一个函数 f ，其中包含两个相互引用的对象。在调用函数结束后，对象 o1 和 o2 实际上已离开函数范围，因此不再需要了。但根据引用计数的原则，他们之间的相互引用依然存在，因此这部分内存不会被回收，内存泄露不可避免了。

实际例子

IE 6, 7 使用引用计数方式对 DOM 对象进行垃圾回收。该方式常常造成对象被循环引用时内存发生泄漏：

var div;
window.onload = function(){
  div = document.getElementById("myDivElement");
  div.circularReference = div;
  div.lotsOfData = new Array(10000).join("*");
};

上面这种JS写法再普通不过了，创建一个DOM元素并绑定一个点击事件。此时变量 div 有事件处理函数的引用，同时事件处理函数也有div的引用！（div变量可在函数内被访问）。一个循序引用出现了，按上面所讲的算法，该部分内存无可避免的泄露了。

为了解决循环引用造成的问题，现代浏览器通过使用标记清除算法来实现垃圾回收。

标记清除算法（Mark and Sweep）

这个算法把“对象是否不再需要”简化定义为“对象是否可以获得”。

标记清除算法将“不再使用的对象”定义为“无法达到的对象”。简单来说，就是从根部（在JS中就是全局对象）出发定时扫描内存中的对象。凡是能从根部到达的对象，都是还需要使用的。那些无法由根部出发触及到的对象被标记为不再使用，稍后进行回收。

从这个概念可以看出，无法触及的对象包含了没有引用的对象这个概念（没有任何引用的对象也是无法触及的对象）。但反之未必成立。

工作流程：

垃圾收集器会在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记。
从根部出发将能触及到的对象的标记清除。
那些还存在标记的变量被视为准备删除的变量。
最后垃圾收集器会执行最后一步内存清除的工作，销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。
这个算法比前一个要好，因为“有零引用的对象”总是不可获得的，但是相反却不一定，参考“循环引用”。

从2012年起，所有现代浏览器都使用了标记-清除垃圾回收算法。所有对JavaScript垃圾回收算法的改进都是基于标记-清除算法的改进，并没有改进标记-清除算法本身和它对“对象是否不再需要”的简化定义。

循环引用不再是问题了

再看之前循环引用的例子：

function f(){
  var o = {};
  var o2 = {};
  o.a = o2; // o 引用 o2
  o2.a = o; // o2 引用 o

  return "zlh";
}

f();

函数调用返回之后，两个循环引用的对象在垃圾收集时从全局对象出发无法再获取他们的引用。因此，他们将会被垃圾回收器回收。

限制: 那些无法从根对象查询到的对象都将被清

尽管这是一个限制，但实践中我们很少会碰到类似的情况，所以开发者不太会去关心垃圾回收机制。

如何避免内存泄漏

记住一个原则：不用的东西，及时归还。

减少不必要的全局变量，使用严格模式避免意外创建全局变量。
在你使用完数据后，及时解除引用（闭包中的变量，dom引用，定时器清除）。
组织好你的逻辑，避免死循环等造成浏览器卡顿，崩溃的问题。

写在最后

文中如有错误，欢迎指正，希望这篇文章能帮到大家更加了解js。

关于Javascript的内存管理

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