js的内存泄漏以及es6的weakmap和weakset
2018-03-20 23:47
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什么是内存泄漏?
程序的运行需要内存。只要程序提出要求,操作系统或者运行时就必须供给内存。对于持续进行的服务进程(daemon),必须及时释放内存,否则内存占用会越来越高,影响系统性能,直至进程崩溃。
所以,不再用到的内存,没有及时释放,就叫做内存泄漏(memory leak)
有些语言,比如C语言,必须手动释放内存,程序员负责内存管理。
char * buffer; buffer = (char*) malloc(42); // do sometjing with buffer free(buffer);
上面是 C 语言代码,malloc方法用来申请内存,使用完毕之后,必须自己用free方法释放内存。
这很麻烦,所以大多数语言提供自动内存管理,减轻程序员的负担,这被称为“垃圾回收机制”(garbage collector)。
垃圾回收机制
最常用的方法叫做“引用计数”(reference counting): 语言引擎中有一张“引用表”,保存了内存里所有的资源的引用次数。如果一个值的引用次数是0,就表示这个值不再使用了,因此可以将这块内存释。上图中,左下角的两个值,没有任何引用,所以可以释放。
如果一个值不再需要了,引用数却不为0,垃圾回收机制无法释放这块内存,从而导致内存泄漏。
const arr = [1,2,3,4]; console.log('hello');
上面代码中,数组[1, 2, 3, 4]是一个值,会占用内存。变量arr是仅有的对这个值的引用,因此引用次数为1。尽管后面的代码没有用到arr,它还是会持续占用内存。
如果增加一行代码,解除arr对[1, 2, 3, 4]引用,这块内存就可以被垃圾回收机制释放了。
let arr = [1,2,3,4]; console.log('hello'); arr = null;
上面代码中,arr重置为null,就解除了对[1, 2, 3, 4]的引用,引用次数变成了0,内存就可以释放出来了。
因此,并不是说有了垃圾回收机制,程序员就轻松了。你还是需要关注内存占用:那些很占空间的值,一旦不再用到,你必须检查是否还存在对它们的引用。如果是的话,就必须手动解除引用。
内存泄漏识别
怎样可以观察到内存泄漏呢?经验法则是,如果连续五次垃圾回收之后,内存占用一次比一次大,就有内存泄漏。这就要求实时查看内存占用。
浏览器
Chrome浏览器查看内存占用情况,按以下步骤操作:打开开发者工具,选择 Timeline 面板
在顶部的Capture字段里面勾选 Memory
点击左上角的录制按钮。
在页面上进行各种操作,模拟用户的使用情况。
一段时间后,点击对话框的 stop 按钮,面板上就会显示这段时间的内存占用情况。
如果内存占用基本平稳,接近水平,就说明不存在内存泄漏。
反之,就是内存泄漏了。
weakmap
前面说过,及时清除引用非常重要。但是,你不可能记得那么多,有时候一疏忽就忘了,所以才有那么多内存泄漏。最好能有一种方法,在新建引用的时候就声明,哪些引用必须手动清除,哪些引用可以不管,当引用消失以后,垃圾回收机制就可以释放内存了,这样就能大大减轻程序员的负担,你只要清除主要的引用就好了。
es6考虑到这点,退出了两种新的数据结构: weakset 和 weakmap 。他们对值的引用都是不计入垃圾回收机制的,所以名字里才会有一个weak,表示这个弱引用。
下面以 WeakMap 为例,看看它是怎么解决内存泄漏的。
const wm = new WeakMap(); const element = document.getElementById('example'); vm.set(element,'something'); vm.get(element);
上面代码中,先新建一个 Weakmap 实例。然后,将一个 DOM 节点作为键名存入该实例,并将一些附加信息作为键值,一起存放在 WeakMap 里面。这时,WeakMap 里面对element的引用就是弱引用,不会被计入垃圾回收机制。
也就是说,DOM 节点对象的引用计数是1,而不是2。这时,一旦消除对该节点的引用,它占用的内存就会被垃圾回收机制释放。Weakmap 保存的这个键值对,也会自动消失。
基本上,如果你要往对象上添加数据,又不想干扰垃圾回收机制,就可以使用 WeakMap。
参考网址: http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/04/memory-leak.html
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