3_JS的内存管理和闭包.md

认识内存管理

不管什么样的编程语言，在代码的执行过程中都是需要给它分配内存的，不同的是某些编程语言需要我们自己手动 的管理内存，某些编程语言会可以自动帮助我们管理内存：

不管以什么样的方式来管理内存，内存的管理都会有如下的生命周期：

• 第一步：分配申请你需要的内存（申请）；
• 第二步：使用分配的内存（存放一些东西，比如对象等）；
• 第三步：不需要使用时，对其进行释放；

不同的编程语言对于第一步和第三步会有不同的实现：

• 手动管理内存：比如C、C++，包括早期的OC，都是需要手动来管理内存的申请和释放的（malloc和free函 数）；
• 自动管理内存：比如Java、JavaScript、Python、Swift、Dart等，它们有自动帮助我们管理内存；

我们可以知道JavaScript通常情况下是不需要手动来管理的。

JS的内存管理

JavaScript会在定义变量时为我们分配内存。

但是内存分配方式是一样的吗？

• JS对于基本数据类型内存的分配会在执行时， 直接在栈空间进行分配；
• JS对于复杂数据类型内存的分配会在堆内存 中开辟一块空间，并且将这块空间的指针返 回值变量引用；

JS的垃圾回收

因为内存的大小是有限的，所以当内存不再需要的时候，我们需要对其进行释放，以便腾出更多的内存空间。

在手动管理内存的语言中，我们需要通过一些方式自己来释放不再需要的内存，比如free函数：

• 但是这种管理的方式其实非常的低效，影响我们编写逻辑的代码的效率；
• 并且这种方式对开发者的要求也很高，并且一不小心就会产生内存泄露；

所以大部分现代的编程语言都是有自己的垃圾回收机制：

• 垃圾回收的英文是Garbage Collection，简称GC；
• 对于那些不再使用的对象，我们都称之为是垃圾，它需要被回收，以释放更多的内存空间；
• 而我们的语言运行环境，比如Java的运行环境JVM，JavaScript的运行环境js引擎都会内存 垃圾回收器；
• 垃圾回收器我们也会简称为GC，所以在很多地方你看到GC其实指的是垃圾回收器；

但是这里又出现了另外一个很关键的问题：GC怎么知道哪些对象是不再使用的呢？

• 这里就要用到GC的算法了

常见的GC算法 – 引用计数

引用计数：

• 当一个对象有一个引用指向它时，那么这个对象的引用就+1，当一个对象的引用为0时，这个对象就可以被销 毁掉；
• 这个算法有一个很大的弊端就是会产生循环引用；

常见的GC算法 – 标记清除

标记清除：

• 这个算法是设置一个根对象（root object），垃圾回收器会定期从这个根开始，找所有从根开始有引用到的对象，对 于哪些没有引用到的对象，就认为是不可用的对象；
• 这个算法可以很好的解决循环引用的问题；

JS引擎比较广泛的采用的就是标记清除算法，当然类似于V8引擎为了进行更好的优化，它在算法的实现细节上也会结合 一些其他的算法。

让人迷惑的闭包

闭包是JavaScript中一个非常容易让人迷惑的知识点：

• 这几天看到有同学在深入JS高级的交流群中发了这么一张图片；
• 并且闭包也是群里面大家讨论最多的一个话题；

闭包确实是JavaScript中一个很难理解的知识点，接下来我们就对其一步步来进行剖析，看看它到底有什么神奇之处。

JS中函数是一等公民

在JavaScript中，函数是非常重要的，并且是一等公民：

• 那么就意味着函数的使用是非常灵活的；
• 函数可以作为另外一个函数的参数，也可以作为另外一个函数的返回值来使用；

自己编写高阶函数

• 把一个函数如果接受另外一个函数作为参数,或者该函数会返回另外一个函数作为返回值的函数, 那么这个函数就称之为是一个高阶函数

使用内置的高阶函数

函数和方法的区别

• 独立的function, 那么称之为一个函数
• 当我们的函数属于一个对象的时候，我们称这个函数是这个对象的方法

这个就是闭包

JS中闭包的定义

这里先来看一下闭包的定义，分成两个：在计算机科学中和在JavaScript中。

在计算机科学中对闭包的定义（维基百科）：

• 闭包（英语：Closure），又称词法闭包（Lexical Closure）或函数闭包（function closures）；
• 是在支持 头等函数 的编程语言中，实现词法绑定的一种技术；
• 闭包在实现上是一个结构体，它存储了一个函数和一个关联的环境（相当于一个符号查找表）；
• 闭包跟函数最大的区别在于，当捕捉闭包的时候，它的 自由变量 会在补充时被确定，这样即使脱离了捕捉时的上下文，它也能照常运行；

闭包的概念出现于60年代，最早实现闭包的程序是 Scheme，那么我们就可以理解为什么JavaScript中有闭包：

• 因为JavaScript中有大量的设计是来源于Scheme的；

我们再来看一下MDN对JavaScript闭包的解释：

• 一个函数和对其周围状态（lexical environment，词法环境）的引用捆绑在一起（或者说函数被引用包围），这样的组合就是闭包（closure）；
• 也就是说，闭包让你可以在一个内层函数中访问到其外层函数的作用域；
• 在 JavaScript 中，每当创建一个函数，闭包就会在函数创建的同时被创建出来；

那么我的理解和总结：

• 一个普通的函数function，如果它可以访问外层作用于的自由变量，那么这个函数就是一个闭包；
• 从广义的角度来说：JavaScript中的函数都是闭包；
• 从狭义的角度来说：JavaScript中一个函数，如果访问了外层作用于的变量，那么它是一个闭包；

闭包的访问过程

如果我们编写了如下的代码，它一定是形成了闭包的：

闭包的执行过程

那么函数继续执行呢？

• 这个时候makeAdder函数执行完毕，正常情况下我们的AO对象会被释放；
• 但是因为在0xb00的函数中有作用域引用指向了这个AO对象，所以它不会被释放掉；

闭包的内存泄露

那么我们为什么经常会说闭包是有内存泄露的呢？

• 在上面的案例中，如果后续我们不再使用add10函数了，那么该函数对象应该要被销毁掉，并且其引用着的父 作用域AO也应该被销毁掉；
• 但是目前因为在全局作用域下add10变量对0xb00的函数对象有引用，而0xb00的作用域中AO（0x200）有引 用，所以最终会造成这些内存都是无法被释放的；
• 所以我们经常说的闭包会造成内存泄露，其实就是刚才的引用链中的所有对象都是无法释放的；

那么，怎么解决这个问题呢？

• 因为当将add10设置为null时，就不再对函数对象0xb00有引用，那么对应的AO对象0x200也就不可达了；
• 在GC的下一次检测中，它们就会被销毁掉；

闭包的内存泄漏测试

内存表现

AO不使用的属性

我们来研究一个问题：AO对象不会被销毁时，是否里面的所有属性都不会被释放？

• 下面这段代码中name属于闭包的父作用域里面的变量；
• 我们知道形成闭包之后count一定不会被销毁掉，那么name是否会被销毁掉呢？
  • 在ECMA规范中，规定是不能销毁的，但是在V8引擎中是会销毁的。这样会更优化
• 这里我打上了断点，我们可以在浏览器上看看结果；

证明一：

证明二：