javascript中的内存管理

w3c中javascript的内存管理

内存生命周期

大部分语言的内存生命周期都是基本一致的：

分配所需的内存
使用内存，读写内存
不需要时释放内存

而在javascript中，不需要手动进行内存分配，会在定义变量的时候就完成了内存的分配

const n = 123; // 给数值变量分配内存
const s = "some str"; // 给字符串分配内存

const obj = {
  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, "abra"];

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);

数据类型与内存的关系

JS中分为两种数据类型

基础类型：Boolean，null，undefined，Number， String， Symbol，BigInt(ES6)，
引用类型： Object，下列类型的顶层也是Object
- Array
- Set
- Map
- …

js的内存空间分为栈stack，堆heap

栈是遵循后入先出的一种数据结构，栈内元素只能通过列表的一端访问，这一端称为栈顶，为了得到栈底的元素，必须先依次拿掉栈顶的元素

在JS中，基本数据类型变量大小固定，操作简单，放入栈中存储，一般随着当前执行环境结束就会被销毁和回收。

堆是一种经过排序的树形数据结构，每个节点都有一个值。通常我们所说的堆的数据结构，是指二叉堆。堆的特点是根结点的值最小（或最大），且根结点的两个子树也是一个堆。由于堆的这个特性，常用来实现优先队列。堆的节点有顺序，但是想取其中的节点不需要像栈一样。

堆内存中的变量则不会，因为不确定其他的地方是不是还有一些对它的引用。堆内存中的变量只有在所有对它的引用都结束的时候才会被回收

垃圾回收

在高级语言解释器嵌入了“垃圾回收器”，主要工作是跟踪内存分配与使用，在适当时机释放不再使用的内存。但是存在一些问题是，内存跟踪是一个近似的过程，因为要知道是否仍然需要某块内存是无法判断的。

引用计数垃圾收集

当声明一个引用类型并赋值给变量时，这个值的引用次数初始为1，每增加一次引用，计数 + 1，变量被其他值覆盖，计数 - 1，只有计数为0，才能被回收

// 创建了两个对象，分别是obj和inner，inner又作为obj的属性
// 这样两个对象都不可回收
let obj = {
  inner: {
    some: 1
  }
};

const obj2 = obj; // obj2 引用原始obj指向的堆内存地址

obj = 'some test'; // 这时候obj2还是引用着原始obj执行的堆内存地址，而obj的值从原来的堆内存地址变成了基本类型字符串

obj = null; // 这时候obj可以释放，但是obj2指向的堆内存数据没有释放

obj2 = 'some test 1'; // obj2 的值从指向堆内存的地址变成了基本类型，这时候堆内存中的数据没有引用了，可以回收了

标记清除算法

算法分为两个阶段

Mark
- 运行时，讲内存中所有变量标记为0
- 从各个根对象遍历，将非垃圾变量标记为1

Sweep

标记为0的变量内存进行释放

function fn(a){ // 开始执行此函数时，将其作用域中a、B以及匿名函数标记为0
  alert(a) // 0
  let B = new Object() // 0
  return function (){ // 由于这里return出去会被其他变量引用，故标记变为1
    altert(B) // 由于这里的闭包，B的标记变为1
  }
  ... // 执行函数完毕，销毁作用域，在某个GC回收循环时会清理标记为0的变量a，B和匿名函数被保留了下来即非垃圾变量
}
let fn2 = fn(new Object()) 
// 补充一下：fn和fn2作为window.fn和window.fn2，标记一直为1，仅仅当手动设置fn=null和fn2=null才会标记为0

标记整理
存在的问题是，内存释放后，未被释放的内存位置是不变的，会导致空闲内存不是连续的，造成内存碎片问题，所以会在标记结束后，讲不需要清除的对象移动至内存的一端，剩余部分进行清理