js垃圾回收的标记清理与引用计数

js是使用垃圾回收的语言，也就是说执行环境负责在代码执行时管理内存。js为开发者卸下跟踪内存这个负担，通过自动内存管理实现内存分配和闲置资源回收。基本思路很简单：确定哪个变量不会再使用，然后释放它所占用的内存。这个过程时周期性的，即垃圾回收程序每隔一定时间（或者说在代码执行过程中某个预定的收集时间）就会自动运行。垃圾回收过程时一个近似且不完美的方案，因为某块内存是否还有用，属于不可判定的问题，意味着靠算法时解决不了的。

我们以函数中局部变量的正常生命周期为例。函数中的局部变量会在函数执行时存在。此时，栈（或堆）内存会分配空间以保存相应的值。函数在内部使用了变量，然后退出。此时，就不再需要那个局部变量了，它占用的内存可以释放，供后面使用。这种情况下显然不再需要局部变量了，但并不是所有时候都会这么明显。垃圾回收程序必须跟踪记录哪个变量还会使用，以及哪个变量不会再使用，以便回收内存。如何标记未使用的变量也许有很多不同的实现方式。不过，在浏览器的发展史上，用到过两种主要的标记策略：
标记清理和引用计数

1. 标记清理（mark-and-sweep）
标记清理是js最常用的垃圾回收策略。
当变量进入上下文，比如在函数内部声明一个变量时，这个变量会被加上存在于上下文中的标记。而在上下文中的变量，逻辑上讲，永远不应该释放它们的内存，因为只要上下文中的代码在运行，就有可能用到它们。当变量离开上下文时，也会被加上离开上下文的标记。

给变量加标记的方式有很多种。比如，当变量进入上下文时，反转某一位；或者可以维护‘在上下文中’和‘不在上下文中’两个变量列表，可以把变量从一个列表转移到另一个列表。标记过程的实现并不重要，关键时策略。

垃圾回收程序运行的时候，会标记内存中储存的所有变量，然后会将所有在上下文中的变量，以及被在上下文中的变量引用的变量的标记去掉。在此之后再被加上标记的变量就是待删除的了，原因是任何在上下文中的变量都访问不到它们了。随后垃圾回收程序做一次内存清理，销毁带标记的所有值并收回它们的内存。

2. 引用计数
其思路是对每个值都记录它被引用的次数。声明变量并给它赋一个引用值时，这个值的引用数为1.如果同一个值又被赋给另一个变量，那么引用数加1.类似地，如果保存对该值引用地变量被其他值给覆盖了，那么引用数-1.当一个值地引用数为0时，就说明没办法再访问到这个值了，因此可以安全地回收其内存了。垃圾回收程序下次运行的时候就会释放引用数为0的值的内存。

引用计数最早由Netscape Navigator 3.0采用，但很快就遇到了严重的问题：循环引用。所谓循环引用，就是对象A有一个指针指向对象B，而对象B也引用了对象A。比如

function problem(){let objectA=new Object();let objectB=new Object();objectA.someOtherObject=objectB;objectB.anotherObject=objectA;
}

在这个例子中，objectA和objectB通过各自的属性相互引用，意味着它们的引用数都是2.在标记清理策略下，这不是问题，因为在函数结束后，这两个对象都不在作用域中。而在引用计数策略下，objectA和objectB在函数结束后还会存在，因为它们的引用数永远不会变成0。如果函数被多次调用，则会导致大量的内存永远不会被释放。为此，Netscape在4.0版放弃了引用计数，转而采用标记清理，事实上，引用计数策略的问题还远不止如此。

在IE8以及更早版本的IE中，并非所有对象都是原生js对象。BOM和DOM中的对象使用引用计数实现垃圾回收。因此，即使这些版本IE的js引擎使用标记清理，js存取的COM对象依旧使用引用计数。换句话说，只要涉及COM对象，就无法避免循环引用问题。

下面这个简单的例子就展示了涉及COM对象的循环引用问题：

let element=document.getElementById("some_element");
let myObject=new Object();
myObject.element=element;
element.someObject=myObject;

这个例子在一个DOM对象（element）和一个原生js对象（myObject）之间制造了循环引用。myObject变量有一个名为element的属性指向DOM对象element，而element对象有一个someObject属指回myObject对象。由于存在循环引用，因此DOM元素的内存永远不会被回收，即使它一家被从页面上删除了也是如此。

为避免类似循环引用问题，应该在确保不使用的情况下切断原生js对象与DOM元素之间的连接。比如，通过以下代码可以清除前面例子中建立的循环引用：

myObject.element=null;
element.someObject=null;

把变量设置为null实际上会切断变量与其之前引用值之间的关系。当下次垃圾回收程序运行时，这些值就会被删除，内存也会被回收。

为了补救这一点，IE9把BOM和DOM对象都改成了js对象，这同时也避免了由于存在两套垃圾回收算法而导致的问题，还消除了常用的内存泄露现象。

关于js垃圾回收的标记清理与引用计数就说明到这里了，下一章，我们来讲讲有什么合理地方式能对我们内存进行良好地管理。关于垃圾回收牵扯的方面很多，处理好也是对性能的一种优化。

学习是一个长期坚持地过程，之前很多时候我都在想的很多，结果导致我越来越迷茫。当我明白了路就在脚下的时候，我开始不想停留在原地，我想走得更高，更远！今天，谢谢切图仔们请的烧烤呢，感谢一路有你们，能一起学习，一起进步！

引自JavaScript高级程序设计

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