js垃圾回收机制原理详解

在JavaScript中，具有自动垃圾回收机制，也就是说执行环境会自动负责管理代码执行过程中的内存使用情况，会自动清除一些没有用的变量，以此来释放内存。该机制每隔一段时间会执行一次。


例如下面这段代码，函数 change 在执行时，声明了一个局部变量my_color，然后等函数执行完毕以后，这个局部变量也没有作用了，所以这时垃圾回收机制就会将这个没用的的局部变量my_color给清除掉。

let color = 'red'

function change() {
let my_color = 'blue'
color = 'green'
}

change()

JavaScript中能实现这样的垃圾回收的功能的一共有两种方式： 标记清除 、引用计数

标记清除

标记清除是JavaScript中最常用的垃圾回收方式。它的实现方式是这样的，当代码执行在一个环境中时，每声明一个变量，就会对该变量做一个标记，例如标记一个进入执行环境；当代码执行进入另一个环境中时，也就是说要离开上一个环境，这时对上一个环境中的变量做一个标记，例如标记一个离开执行环境，等到垃圾回收执行时，会根据标记来决定要清除哪些变量。

引用计数

引用计数是一种不太常用的垃圾回收方式。顾名思义，就是针对值为引用类型数据的变量进行计数，那么我们先来看一下以下这个例子，来理解一下这个方式的实现方式

let color = [1, 2, 3]

function change() {
let new_color = [4, 5, 6]
color = new_color
}

change()

console.log(color)  //返回  [4, 5, 6]

这个例子中的函数change内部声明了一个变量new_color，并将一个引用类型值赋值给它，同时又将变量new_color赋值给了全局变量color，那么这种情况下，这个局部变量new_color就不会被当成垃圾回收了，因为此时的变量new_color并不是一个无用的局部变量了，它被全局变量color所引用了。

那么为什么变量new_color不会被当成垃圾回收呢？其实引用计数的垃圾回收方式是这样的，当声明一个变量时，会给该变量设定一个值为0的引用次数，当该变量被别的变量所引用，就将引用次数+1，若取消了原本的引用，则引用次数-1，而垃圾回收机制就是判断一个变量的值的引用数是否为0，如果为0，就被当成无用变量给回收掉，如果不为0，则不对该变量做任何的处理。

管理内存

有时我们需要手动管理一下内存的分配和清除，应该很好理解，如果有更大的内存空间，因为可以给更多的变量分配内存，就会提高代码运行的效率，增加线程中能够执行的代码语句的数量。

所以我们要确保占用更少的内存使得页面获得更好的性能，就可以只将需要用到的数据保存到变量中，一旦数据不再使用，我们可以通过给变量赋值null来释放数据的引用，这种方法就叫做解除引用。这种方法大多数是用于全局变量，因为局部变量一般在离开环境以后就会被自动清除。

我们来改变一下上面这个例子，使得变量new_color被引用完后，当成无用变量给清除掉。

let color = [1, 2, 3]

function change() {
let new_color = [4, 5, 6]
color = new_color
}

change()

console.log(color)  //返回  [4, 5, 6]

color = null

在这个例子中，函数change内部声明的变量new_color被全局变量color所引用，所以此时变量new_color的引用次数为1，我们为了让变量new_color被清除，所以在代码的最后一行，赋值一个null给全局变量color，手动解除了变量color对变量new_color的引用，此时变量new_color的引用次数-1，所以啊当前它的引用次数为0了。当垃圾回收机制执行的时候，发现它的引用次数为0，就把该变量当成无用变量给清除了，释放了内存。