一文理解闭包和js垃圾回收机制

一文理解闭包和js垃圾回收机制

为什么要有回收机制?

我们声明的任何变量都需要消耗内存,这些变量越多运行的速度也会越慢。当然不只是变量,代码中的任何东西。这些语言的设计者为了解决这些问题,设计了一套代码的回收规则。

代码回收规则如下:

1.全局变量不会被回收。

2.局部变量会被回收,也就是函数一旦运行完以后,函数内部的东西都会被销毁。

3.只要被另外一个作用域所引用就不会被回收

 闭包是很多语言都具备的特性,在js中,闭包主要涉及到js的几个其他的特性:作用域链,垃圾(内存)回收机制,函数嵌套,等等。

闭包以及函数a和嵌套函数b的关系,引入函数的执行环境(excution context)、活动对象(call object)、作用域(scope)、作用域链(scope chain)。以函数a从定义到执行的过程为例阐述这几个概念。

1、当定义函数a的时候,js解释器会将函数a的作用域链(scope chain)设置为定义a时a所在的“环境”,如果a是一个全局函数,则scope chain中只有window对象。
2、当函数a执行的时候,a会进入相应的执行环境(excution context)
3、在创建执行环境的过程中,首先会为a添加一个scope属性,即a的作用域,其值就为第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域链。
4、然后执行环境会创建一个活动对象(call object)。活动对象也是一个拥有属性的对象,但它不具有原型而且不能通过JavaScript代码直接访问。创建完活动对象后,把活动对象添加到a的作用域链的最顶端。此时a的作用域链包含了两个对象:a的活动对象和window对象。
5、下一步是在活动对象上添加一个arguments属性,它保存着调用函数a时所传递的参数。
6、最后把所有函数a的形参和内部的函数b的引用也添加到a的活动对象上。在这一步中,完成了函数b的的定义,因此如同第3步,函数b的作用域链被设置为b所被定义的环境,即a的作用域。

到此,整个函数a从定义到执行的步骤就完成了。此时a返回函数b的引用给c,又函数b的作用域链包含了对函数a的活动对象的引用,也就是说b可以访问到a中定义的所有变量和函数。函数b被c引用,函数b又依赖函数a,因此函数a在返回后不会被GC回收。

当函数b执行的时候亦会像以上步骤一样。因此,执行时b的作用域链包含了3个对象:b的活动对象、a的活动对象和window对象,如下图所示:

如图所示,当在函数b中访问一个变量的时候,搜索顺序是先搜索自身的活动对象,如果存在则返回,如果不存在将继续搜索函数a的活动对象,依次查找,直到找到为止。如果整个作用域链上都无法找到,则返回undefined。如果函数b存在prototype原型对象,则在查找完自身的活动对象后先查找自身的原型对象,再继续查找。这就是Javascript中的变量查找机制。

在Javascript中,如果一个对象不再被引用,那么这个对象就会被GC回收。如果两个对象互相引用,而不再被第3者所引用,那么这两个互相引用的对象也会被回收。因为函数a被b引用,b又被a外的c引用,这就是为什么函数a执行后不会被回收的原因。

闭包有三个特性:

1.函数嵌套函数
2.函数内部可以引用外部的参数和变量
3.参数和变量不会被垃圾回收机制回收

闭包的定义及其优缺点

闭包 是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数,创建闭包的最常见的方式就是在一个函数内创建另一个函数,通过另一个函数访问这个函数的局部变量

闭包的缺点就是常驻内存,会增大内存使用量,使用不当很容易造成内存泄露。

闭包是javascript语言的一大特点,主要应用闭包场合主要是为了:设计私有的方法和变量。

一般函数执行完毕后,局部活动对象就被销毁,内存中仅仅保存全局作用域。但闭包的情况不同!

嵌套函数的闭包

function aaa() {
  var a = 1
  return function() {
    alert(a++)
  }
}
var fun = aaa()
fun() // 1 执行后 a++,,然后a还在~
fun() // 2
fun = null // a被回收!!

闭包会使变量始终保存在内存中,如果不当使用会增大内存消耗。

javascript的垃圾回收原理

(1)、在javascript中,如果一个对象不再被引用,那么这个对象就会被GC回收; 
(2)、如果两个对象互相引用,而不再被第3者所引用,那么这两个互相引用的对象也会被回收。

使用闭包的好处

那么使用闭包有什么好处呢?使用闭包的好处是:

1.希望一个变量长期驻扎在内存中
2.避免全局变量的污染
3.私有成员的存在

一、全局变量的累加

var a = 1
function abc() {
  a++
  alert(a)
}
abc() //2
abc() //3

二、局部变量

function abc() {
  var a = 1
  a++
  alert(a)
}
abc() // 2
abc() // 2

那么怎么才能做到变量a既是局部变量又可以累加呢?

三、局部变量的累加

function outer() {
  var x = 10
  return function() {
    // 函数嵌套函数
    x++
    alert(x)
  }
}
var y = outer() // 外部函数赋给变量y;
y() // y函数调用一次,结果为11,相当于outer()();
y() // y函数调用第二次,结果为12,实现了累加

函数声明与函数表达式

在js中我们可以通过关键字function来声明一个函数:

function abc() {
  alert(123)
}
abc()

我们也可以通过一个”()”来将这个声明变成一个表达式:

(function() {
  alert(123)
})() //然后通过()直接调用前面的表达式即可,因此函数可以不必写名字;

四、模块化代码,减少全局变量的污染

var abc = (function() {
  // abc为外部匿名函数的返回值
  var a = 1
  return function() {
    a++
    alert(a)
  }
})()
abc() // 2 ;调用一次abc函数,其实是调用里面内部函数的返回值
abc() // 3

五、私有成员的存在

var aaa = (function() {
  var a = 1
  function bbb() {
    a++
    alert(a)
  }
  function ccc() {
    a++
    alert(a)
  }
  return {
    b: bbb, // json结构
    c: ccc
  }
})()
aaa.b() // 2
aaa.c() // 3

六.使用匿名函数实现累加

//使用匿名函数实现局部变量驻留内存中,从而实现累加
function box() {
  var age = 100
  return function() {
    // 匿名函数
    age++
    return age
  }
}
var b = box()
alert(b())
alert(b()) // 即alert(box()());
alert(b())
alert(b)
// function() {
//   age++
//   return age
// }
b = null // 解除引用,等待垃圾回收

过度使用闭包会导致性能的下降。函数里放匿名函数,则产生了闭包

七、在循环中直接找到对应元素的索引

<!DOCTYPE html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=UTF-8" />
<title></title>
<script>
window.onload = function() {
  var aLi = document.getElementsByTagName('li')
  for (var i = 0; i < aLi.length; i++) {
    aLi[i].onclick = function() {
      // 当点击时for循环已经结束
      alert(i)
    }
  }
}
</script>

</head>
<body>
  <ul>
    <li>123</li>
    <li>456</li>
    <li>789</li>
    <li>010</li>
  </ul>
</body>
</html>

八、使用闭包改写上面代码

<!DOCTYPE html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=UTF-8" />
<title></title>
<script>
window.onload = function() {
  var aLi = document.getElementsByTagName('li')
  for (var i = 0; i < aLi.length; i++) {
    ;(function(i) {
      aLi[i].onclick = function() {
        alert(i)
      }
    })(i)
  }
}
</script>

</head>
<body>
  <ul>
    <li>123</li>
    <li>456</li>
    <li>789</li>
    <li>010</li>
  </ul>
</body>
</html>

九.内存泄露问题

由于IEjs对象和DOM对象使用不同的垃圾收集方法,因此闭包在IE中会导致内存泄露问题,也就是无法销毁驻留在内存中的元素

function closure() {
  var oDiv = document.getElementById('oDiv') // oDiv用完之后一直驻留在内存中
  oDiv.onclick = function() {
    alert('oDiv.innerHTML') // 这里用oDiv导致内存泄露
  }
}
closure()
// 最后应将oDiv解除引用来避免内存泄露
function closure() {
  var oDiv = document.getElementById('oDiv')
  var test = oDiv.innerHTML
  oDiv.onclick = function() {
    alert(test)
  }
  oDiv = null
}

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