從閉包函式的變數自增的角度-解析js垃圾回收機制

雲棲大講堂發表於2018-06-20
函式變數JS

前言

感覺每一道都可以深入研究下去，單獨寫一篇文章，包括不限於閉包，原型鏈，從url輸入到頁面展示過程，頁面優化，react和vue的價值等等。

程式碼實現

const times = (()=>{
  var times = 0;
  return () => times++;
})()
console.log(
  times(),
  times(),
  times(),
  times()
) // 0，1，2，3，複製程式碼

原理

因為times變數一直被引用，沒有被回收，所以，每次自增1。

更簡單的實現方式，一行程式碼實現閉包

const times = ((times = 0)=> () => times++)()
console.log(
  times(),
  times(),
  times(),
  times()
) // 0，1，2，3複製程式碼

這並非閉包地專利, 變數放在閉包外部同樣可以實現阻止變數地垃圾回收機制

let time = 0
const times = ()=>{
	let time = 10
	return function(){
		return time++
	} 
}// 根據JavaScript作用域鏈地規則，閉包內部沒有，就從外面拿變數

const a = times();  // times函式只被執行了1次，產生了一個變數 time
console.log(
	a(),          // 而times返回的匿名函式卻被執行了5次
	a(),          // 而times返回的匿名函式卻被執行了5次
	a(),          // 而times返回的匿名函式卻被執行了5次   其中的差別相差非常遠
	a(),          // 而times返回的匿名函式卻被執行了5次
	a()           // 而times返回的匿名函式卻被執行了5次
) // 0，1，2，3複製程式碼

深入寫下去之前，先放出類似的程式碼

同樣的執行，我把函式執行時間放到了前面，自增失敗

const times = ((times = 0)=> () => times++)()();  匿名函式只被執行了一次，同時返回函式再次執行一次
console.log(
  times,   // 得到匿名函式返回值， 函式只有配合()才會被執行一次麼，此處
  times,   // 此處沒有函式被執行
  times,   // 因此列印值為四個零
  times
)； // 0，0，0，0複製程式碼

同樣的執行，我把閉包函式執行時間放到了後面，同樣自增失敗

const times = ((times = 0)=> () => times++); time相當於宣告式函式
console.log(
  times()(),    // 此處外部函式執行一次，產生times變數，返回的函式再執行一次times引用次數為0
  times()(),    // 此處外部函式執行一次，產生times變數，返回的函式再執行一次
  times()(),    // 此處外部函式執行一次，產生times變數，返回的函式再執行一次
  times()()
)； // 0，0，0，0複製程式碼

函式[1,2,3,4,4].entires()會返回一個迭代器,一下程式碼同樣實現了類似自增1的效果

const arr = [1,2,3,3,5,6,4,78].entries()
console.log(
  arr2.next().value,
  arr2.next().value,
  arr2.next().value,
  arr2.next().value,
  arr2.next().value
); // [0, 1], [1, 2], [2, 3], [3, 3], [4, 5]  迭代器返回值， 【index，value】複製程式碼

JavaScript辣雞回收機制

按照JavaScript裡垃圾回收的機制,是從root(全域性物件)開始尋找這個物件的引用是否可達,如果引用鏈斷裂,那麼這個物件就會回收。換句話說，所有物件都是point關係。引用鏈就是所謂的指標關係。
當const的過程中，宣告的那個函式會被壓入呼叫棧，執行完畢，又沒有其他地方引用它，那就會被釋放。這個瀏覽器端，挺難的，但是在nodejs端，就可以用process.memoryUsage()呼叫檢視記憶體使用情況。

{ 
  rss: 23560192,         // 所有記憶體佔用，包括指令區和堆疊。
  heapTotal: 10829824,   // "堆"佔用的記憶體，包括用到的和沒用到的。
  heapUsed: 4977904,     // 用到的堆的部分。同時也是判斷記憶體是否洩露的標準。
  external: 8608         // V8 引擎內部的 C++ 物件佔用的記憶體。
}複製程式碼
如果你想要引用，又不想影響垃圾回收機制，那就用WeakMap，WeakSet這種弱引用吧，es6的新屬性。

從引用次數來解釋為什麼變數times沒有被回收

const timeFunc = ((time = 0)=> () => time++)
var b = timeFunc();   // time 變數引用次數+1，不能被回收
console.log(b());
console.log(b());
console.log(b());複製程式碼
// 真的非常神奇，需要滿足2個條件
// 1.變數命名於返回函式外部，函式函式內部。
// 2.返回函式引用外部變數，導致外部變數無法觸發垃圾回收機制。因為引用次數>1
let timeFunc = (time = 0)=>{
  return (() => time++)()
}
var b = timeFunc();  // b變數接受的是timeFunc返回的函式，由於返回函式內部有引用外部變數，故
console.log(b)
console.log(b)複製程式碼

JavaScript中的記憶體簡介（如果缺少必須的基礎知識，想要深入瞭解下去，也是比較難的吧）

像C語言這樣的高階語言一般都有低階的記憶體管理介面，比如 malloc()和free()。另一方面，JavaScript建立變數（物件，字串等）時分配記憶體，並且在不再使用它們時“自動”釋放。 後一個過程稱為垃圾回收。這個“自動”是混亂的根源，並讓JavaScript（和其他高階語言）開發者感覺他們可以不關心記憶體管理。 這是錯誤的。

閉包的本質

JavaScript閉包的形成原理是基於函式變數作用域鏈的規則 和 垃圾回收機制的引用計數規則。
JavaScript閉包的本質是記憶體洩漏，指定記憶體不釋放。
（不過根據記憶體洩漏的定義是無法使用，無法回收來說，這不是記憶體洩漏，由於只是無法回收，但是可以使用，為了使用，不讓系統回收）
JavaScript閉包的用處，私有變數，獲取對應值等，。。

記憶體生命週期

不管什麼程式語言，記憶體生命週期基本是一致的：

  • 分配你所需要的記憶體
  • 使用分配到的記憶體（讀、寫）
  • 不需要時將其釋放歸還

在所有語言中第一和第二部分都很清晰。最後一步在底層語言中很清晰，但是在像JavaScript 等上層語言中，這一步是隱藏的、透明的。

為了不讓程式設計師操心（真的是操碎了心），JavaScript自動完成了記憶體分配工作。

var n = 123;   // 給數值變數分配記憶體
var s = "azerty"; // 給字串變數分配記憶體

var obj = {
	a: 1,
	b: null
};  // 給物件以及其包含的值分配記憶體

var arr = [1,null,"abra"]; // 給函式（可呼叫的物件）分配記憶體

function f(a){
	return a+2
} // 給函式（可呼叫物件）分配記憶體

// 為函式表示式也分配一段記憶體
document.body.addEventListener(`scroll`, function (){
	console.log(`123`)
},false)複製程式碼

有些函式呼叫之後會返回一個物件

var data = new Date();
var a = document.createElement(`div`);複製程式碼

有些方法是分配新變數或者新物件

var s1 = `azerty`;   // 由於字串屬於引用，所以JavaScript不會為他分配新的記憶體
var s2 = `s.substr(0,3)`; // s2是一個新的字串

var a = ["ouais ouais", "nan nan"];
var a2 = ["generation", "nan nan"];
var a3 = a.concat(a2); 
// 新陣列有四個元素，是 a 連線 a2 的結果複製程式碼

命名變數的過程其實是對記憶體的寫入和釋放

辣雞回收

如上文所述，記憶體是否仍然被需要是無法判斷的，下面將介紹垃圾回收演算法以及垃圾回收的侷限性

引用

辣雞回收演算法主要依賴於引用的概念。在記憶體管理的環境中，如果一個物件有訪問另一個物件的許可權，那麼對於屬性屬於顯示引用，對於原型鏈屬於隱式引用。

引用計數垃圾收集

下面是最簡單的垃圾回收演算法。此演算法把“物件是否被需要”簡單定義為“該物件沒有被其他物件引用到”。

var o = {
	a: {
		b: 2
	}
};
// 兩個物件被建立，一個作為另一個的屬性被引用，另一個被分配給變數o
// 很顯然，沒有一個可以被作為辣雞收集

var o2 = o; // o2變數是第二個對“這個物件”

o = 1;   // 現在這個物件的原始引用o被o2替換了

var oa = o2.a; // 引用“這個物件”的a屬性
                 // 現在，“這個物件”有兩個引用了，一個是o2，一個是oa

o2 = `yo`;  // 最初的物件現在已經是零引用了
		// 它可以被垃圾回收了
		// 然而他的屬性a還在被呼叫，所以不能回收

oa = null;	// a屬性的那個物件現在也是零引用了
		// 它可以被垃圾回收了複製程式碼

原文釋出時間：2018-6-20
原文作者： Object點assign
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