JavaScript常见的内存泄漏

前言

在阅读这篇博客之前,你或许需要具备一些JavaScript内存管理的知识:

V8中JavaScript的内存管理与垃圾回收

介绍

内存泄露(Memory Leaks):是指应用程序已经不再需要的内存,由于某种原因未返回给操作系统或者空闲内存池(Pool of Free Memory)。

内存泄露可能带来的问题:变慢、卡顿、高延迟。

内存泄露的主要原因

JavaScript内存泄漏的主要原因在于一些不再需要的引用(Unwanted References)。
所谓的Unwanted References指的是:有一些内存,其实开发人员已经不再需要了,但是由于某种原因,这些内存仍然被标记并保留在活动根目录树中。Unwanted References就是指对这些内存的引用。在JavaScript上下文中,Unwanted References是一些不再使用的变量,这些变量指向了原本可以释放的一些内存。

常见的内存泄露

全局变量

首先,我们得知道,JavaScript中的全局变量是由根节点(root node)引用的,因此它们在应用程序的整个生命周期中都不会被垃圾回收。

场景一:在JavaScript中,如果引用未声明的变量,将会导致,在全局环境中创建新的变量。

function foo(arg) {
    bar = "this is a hidden global variable";
}

上面这串代码,实际上如下:

function foo(arg) {
    window.bar = "this is an explicit global variable";
}

假如,我们希望bar这个变量仅在foo函数作用域内部使用,但上面这种情况就会意外地在全局作用域内创建bar,这将造成内存泄漏。

场景二:

function foo() {
    this.variable = "potential accidental global";
}
foo();

同样的,如果我们希望bar这个变量仅在foo函数作用域内部使用,但如果不知道foo函数内部的this指向全局对象,将造成内存泄露。
建议:

  • 避免意外地创建全局变量。比如,我们可以使用严格模式,则本节的第一段代码将报错,而不会创建全局变量。
  • 减少创建全局变量。
  • 如果必须使用全局变量来存储大量数据,请确保在处理完数据后将其置null或重新分配。
计时器

场景举例:

for (var i = 0; i < 100000; i++) {
    var buggyObject = {
        callAgain: function () {
            var ref = this;
            var val = setTimeout(function () {
                ref.callAgain();
            }, 10);
        }
    }
    buggyObject.callAgain();
    buggyObject = null;
}
多处引用

多处引用(Multiple references):当多个对象均引用同一对象时,但凡其中一个引用没有清除,都将导致被引用对象无法GC。

场景一:

var elements = {
    button: document.getElementById('button'),
    image: document.getElementById('image'),
    text: document.getElementById('text')
};

function doStuff() {
    image.src = 'http://some.url/image';
    button.click();
    console.log(text.innerHTML);
    // Much more logic
}

function removeButton() {
    // The button is a direct child of body.
    document.body.removeChild(document.getElementById('button'));

    // At this point, we still have a reference to #button in the global
    // elements dictionary. In other words, the button element is still in
    // memory and cannot be collected by the GC.s
}

在上面这种情况中,我们对#button的保持两个引用:一个在DOM树中,另一个在elements对象中。 如果将来决定回收#button,则需要使两个引用均不可访问。在上面的代码中,由于我们只清除了来自DOM树的引用,所以#button仍然存在内存中,而不会被GC。

场景二:
如果我们想要回收某个table,但我们保持着对这个table中某个单元格(cell)的引用,这个时候将导致整个table都保存在内存中,无法GC。

闭包

闭包(Closure):闭包是一个函数,它可以访问那些定义在它的包围作用域(Enclosing Scope)里的变量,即使这个包围作用域已经结束。因此,闭包具有记忆周围环境(Context)的功能。

场景举例:

var newElem;
function outer() {
   var someText = new Array(1000000);
   var elem = newElem;
   function inner() {
       if (elem) return someText;
   }
   return function () {};
}
setInterval(function () {
   newElem = outer();
}, 5);

在这个例子中,有两个闭包:一个是inner,另一个是匿名函数function () {}。其中,inner闭包引用了someText和elem,并且,inner永远也不会被调用。可是,我们需要注意:相同父作用域的闭包,他们能够共享context。 也就是说,在这个例子中,inner的someText和elem将和匿名函数function () {}共享。然而,这个匿名函数之后会被return返回,并且赋值给newElem。只要newElem还引用着这个匿名函数,那么,someText和elem就不会被GC。

同时,我们还要注意到,outer函数内部执行了var elem = newElem;,而这个newElem引用了上一次调用的outer返回的匿名函数。试想,第n次调用outer将保持着第n-1次调用的outer中的匿名函数,而这个匿名函数由保持着对elem的引用,进而保持着对n-2次的...因此,这将造成内存泄漏。

解决方案:setInterval中的参数1的代码改为newElem = outer()();

这一节内容的具体剖析,可以见资料1和资料2。

Chrome内存分析工具

Chrome(最新的86版本)开发者工具中有两个关于内存的分析工具:

Performance

01.jpg

Memory

02.jpg

朗读
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