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JavaScript内存泄漏教程

2018-3-30 13:00 |来自: 互联网 309 0

摘要: 来自:阮一峰的网络日志 链接:www.ruanyifeng.com/blog/2017/04/memory-leak.html(点击尾部阅读原文前往) 作者:阮一峰 一、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(run ...

来自:阮一峰的网络日志

链接:www.ruanyifeng.com/blog/2017/04/memory-leak.html(点击尾部阅读原文前往)

作者:阮一峰


一、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(runtime)就必须供给内存。


对于持续运行的服务进程(daemon),必须及时释放不再用到的内存。否则,内存占用越来越高,轻则影响系统性能,重则导致进程崩溃。



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 something 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)。


二、垃圾回收机制


垃圾回收机制怎么知道,哪些内存不再需要呢?


最常使用的方法叫做“引用计数”(reference counting):语言引擎有一张”引用表”,保存了内存里面所有的资源(通常是各种值)的引用次数。如果一个值的引用次数是0,就表示这个值不再用到了,因此可以将这块内存释放。



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。


constarr=[1,2,3,4];

console.log('hello world');


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。


constarr=[1,2,3,4];

console.log('hello world');

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。


三、内存泄漏的识别方法


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。


3.1 浏览器


Chrome 浏览器查看内存占用,按照以下步骤操作。



1、打开开发者工具,选择 Timeline 面板

2、在顶部的Capture字段里面勾选 Memory

3、点击左上角的录制按钮。

4、在页面上进行各种操作,模拟用户的使用情况。

5、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。



3.2 命令行


命令行可以使用 Node 提供的process.memoryUsage方法。


console.log(process.memoryUsage());

// { rss: 27709440,

//heapTotal: 5685248,

//heapUsed: 3449392,

//external: 8772 }


process.memoryUsage返回一个对象,包含了 Node 进程的内存占用信息。该对象包含四个字段,单位是字节,含义如下。



  • rss(resident set size):所有内存占用,包括指令区和堆栈。

  • heapTotal:”堆”占用的内存,包括用到的和没用到的。

  • heapUsed:用到的堆的部分。

  • external: V8 引擎内部的 C 对象占用的内存。


判断内存泄漏,以heapUsed字段为准。


四、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,哪些引用可以忽略不计,当其他引用消失以后,垃圾回收机制就可以释放内存。这样就能大大减轻程序员的负担,你只要清除主要引用就可以了。


ES6 考虑到了这一点,推出了两种新的数据结构:WeakSet 和 WeakMap。它们对于值的引用都是不计入垃圾回收机制的,所以名字里面才会有一个”Weak”,表示这是弱引用。



下面以 WeakMap 为例,看看它是怎么解决内存泄漏的。


constwm=newWeakMap();

constelement=document.getElementById('example');

wm.set(element,'some information');

wm.get(element)// "some information"


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

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