既然我们不能强制的垃圾回收,那我们怎么知道它能正常工作?我们对它又了解多少呢?
- 脚本执行在此过程中暂停
- 它为不可访问的资源释放内存
- 它是不确定的
- 它不会一次检查整个内存,而是在多个周期中运行
- 它是不可预测的,但它会在必要时执行
这是否意味着无需担心资源和内存分配问题?当然不是。如果我们一不小心,可能会产生一些内存泄漏。
什么是内存泄漏?
内存泄漏是软件无法回收的已分配的内存块。
Javascript 提供了一个垃圾收集程序,但这并不意味着我们就能避免内存泄漏。为了符合垃圾收集的条件,该对象必须不被其他地方引用。如果持有对未使用的资源的引用,这将会阻止这些资源被回收。这就是所谓的无意识的内存保持。
泄露内存可能会导致垃圾收集器更频繁地运行。由于这个过程会阻止脚本的运行,它可能会让我们程序卡起来,这么一卡,挑剔的用户肯定会注意到,一用不爽了,那这个产品离下线的日子就不完了。更严重可能会让整个应用奔溃,那就gg了。
如何防止内存泄漏? 主要还是我们应该避免保留不必要的资源。来看看一些常见的场景。
1.计时器的监听
setInterval() 方法重复调用函数或执行代码片段,每次调用之间有固定的时间延迟。它返回一个时间间隔ID,该ID唯一地标识时间间隔,因此您可以稍后通过调用 clearInterval() 来删除它。
我们创建一个组件,它调用一个回调函数来表示它在x个循环之后完成了。我在这个例子中使用React,但这适用于任何FE框架。
- import React, { useRef } from 'react';
-
- const Timer = ({ cicles, onFinish }) => {
- const currentCicles = useRef(0);
-
- setInterval(() => {
- if (currentCicles.current >= cicles) {
- onFinish();
- return;
- }
- currentCicles.current++;
- }, 500);
-
- return (
- Loading ...
- );
- }
-
- export default Timer;
一看,好像没啥问题。不急,我们再创建一个触发这个定时器的组件,并分析其内存性能。
- import React, { useState } from 'react';
- import styles from '../styles/Home.module.css'
- import Timer from '../components/Timer';
-
- export default function Home() {
- const [showTimer, setShowTimer] = useState();
- const onFinish = () => setShowTimer(false);
-
- return (
-
- {showTimer ? (
-
- ): (
-
- Retry
-
- )}
-
- )
- }
在 Retry 按钮上单击几次后,这是使用Chrome Dev Tools获取内存使用的结果:
当我们点击重试按钮时,可以看到分配的内存越来越多。这说明之前分配的内存没有被释放。计时器仍然在运行而不是被替换。
怎么解决这个问题?setInterval 的返回值是一个间隔 ID,我们可以用它来取消这个间隔。在这种特殊情况下,我们可以在组件卸载后调用 clearInterval。
- useEffect(() => {
- const intervalId = setInterval(() => {
- if (currentCicles.current >= cicles) {
- onFinish();
- return;
- }
- currentCicles.current++;
- }, 500);
-
- return () => clearInterval(intervalId);
- }, [])
有时,在编写代码时,很难发现这个问题,最好的方式,还是要把组件抽象化。
这里使用的是React,我们可以把所有这些逻辑都包装在一个自定义的 Hook 中。
- import { useEffect } from 'react';
-
- export const useTimeout = (refreshCycle = 100, callback) => {
- useEffect(() => {
- if (refreshCycle <= 0) {
- setTimeout(callback, 0);
- return;
- }
-
- const intervalId = setInterval(() => {
- callback();
- }, refreshCycle);
-
- return () => clearInterval(intervalId);
- }, [refreshCycle, setInterval, clearInterval]);
- };
-
- export default useTimeout;
现在需要使用setInterval时,都可以这样做:
- const handleTimeout = () => ...;
-
- useTimeout(100, handleTimeout);
现在你可以使用这个useTimeout Hook,而不必担心内存被泄露,这也是抽象化的好处。
2.事件监听
Web API提供了大量的事件监听器。在前面,我们讨论了setTimeout。现在来看看 addEventListener。
在这个事例中,我们创建一个键盘快捷键功能。由于我们在不同的页面上有不同的功能,所以将创建不同的快捷键功能
- function homeShortcuts({ key}) {
- if (key === 'E') {
- console.log('edit widget')
- }
- }
-
- // 用户在主页上登陆,我们执行
- document.addEventListener('keyup', homeShortcuts);
-
-
- // 用户做一些事情,然后导航到设置
-
- function settingsShortcuts({ key}) {
- if (key === 'E') {
- console.log('edit setting')
- }
- }
-
- // 用户在主页上登陆,我们执行
- document.addEventListener('keyup', settingsShortcuts);
看起来还是很好,除了在执行第二个 addEventListener 时没有清理之前的 keyup。这段代码不是替换我们的 keyup 监听器,而是将添加另一个 callback。这意味着,当一个键被按下时,它将触发两个函数。
要清除之前的回调,我们需要使用 removeEventListener :
- document.removeEventListener(‘keyup’, homeShortcuts);
重构一下上面的代码:
- function homeShortcuts({ key}) {
- if (key === 'E') {
- console.log('edit widget')
- }
- }
-
- // user lands on home and we execute
- document.addEventListener('keyup', homeShortcuts);
-
-
- // user does some stuff and navigates to settings
-
- function settingsShortcuts({ key}) {
- if (key === 'E') {
- console.log('edit setting')
- }
- }
-
- // user lands on home and we execute
- document.removeEventListener('keyup', homeShortcuts);
- document.addEventListener('keyup', settingsShortcuts);
根据经验,当使用来自全局对象的工具时,需要灰常小心。
3.Observers
Observers 是一个浏览器的 Web API功能,很多开发者都不知道。如果你想检查HTML元素的可见性或大小的变化,这个就很强大了。
IntersectionObserver接口 (从属于Intersection Observer API) 提供了一种异步观察目标元素与其祖先元素或顶级文档视窗(viewport)交叉状态的方法。祖先元素与视窗(viewport)被称为根(root)。
尽管它很强大,但我们也要谨慎的使用它。一旦完成了对对象的观察,就要记得在不用的时候取消它。
看看代码:
- const ref = ...
- const visible = (visible) => {
- console.log(`It is ${visible}`);
- }
-
- useEffect(() => {
- if (!ref) {
- return;
- }
-
- observer.current = new IntersectionObserver(
- (entries) => {
- if (!entries[0].isIntersecting) {
- visible(true);
- } else {
- visbile(false);
- }
- },
- { rootMargin: `-${header.height}px` },
- );
-
- observer.current.observe(ref);
- }, [ref]);
上面的代码看起来不错。然而,一旦组件被卸载,观察者会发生什么?它不会被清除,那内存可就泄漏了。我们怎么解决这个问题呢?只需要使用 disconnect 方法:
- const ref = ...
- const visible = (visible) => {
- console.log(`It is ${visible}`);
- }
-
- useEffect(() => {
- if (!ref) {
- return;
- }
-
- observer.current = new IntersectionObserver(
- (entries) => {
- if (!entries[0].isIntersecting) {
- visible(true);
- } else {
- visbile(false);
- }
- },
- { rootMargin: `-${header.height}px` },
- );
-
- observer.current.observe(ref);
-
- return () => observer.current?.disconnect();
- }, [ref]);
4. Window Object
向 Window 添加对象是一个常见的错误。在某些场景中,可能很难找到它,特别是在使用 Window Execution上下文中的this关键字。看看下面的例子:
- function addElement(element) {
- if (!this.stack) {
- this.stack = {
- elements: []
- }
- }
-
- this.stack.elements.push(element);
- }
它看起来无害,但这取决于你从哪个上下文调用addElement。如果你从Window Context调用addElement,那就会越堆越多。
另一个问题可能是错误地定义了一个全局变量:
- var a = 'example 1'; // 作用域限定在创建var的地方
- b = 'example 2'; // 添加到Window对象中
要防止这种问题可以使用严格模式:
- "use strict"
通过使用严格模式,向JavaScript编译器暗示,你想保护自己免受这些行为的影响。当你需要时,你仍然可以使用Window。不过,你必须以明确的方式使用它。
严格模式是如何影响我们前面的例子:
- 对于 addElement 函数,当从全局作用域调用时,this 是未定义的
- 如果没有在一个变量上指定const | let | var,你会得到以下错误:
- Uncaught ReferenceError: b is not defined
5. 持有DOM引用
DOM节点也不能避免内存泄漏。我们需要注意不要保存它们的引用。否则,垃圾回收器将无法清理它们,因为它们仍然是可访问的。
用一小段代码演示一下:
- const elements = [];
- const list = document.getElementById('list');
-
- function addElement() {
- // clean nodes
- list.innerHTML = '';
-
- const divElement= document.createElement('div');
- const element = document.createTextNode(`adding element ${elements.length}`);
- divElement.appendChild(element);
-
-
- list.appendChild(divElement);
- elements.push(divElement);
- }
-
- document.getElementById('addElement').onclick = addElement;
注意,addElement 函数清除列表 div,并将一个新元素作为子元素添加到它中。这个新创建的元素被添加到 elements 数组中。
下一次执行 addElement 时,该元素将从列表 div 中删除,但是它不适合进行垃圾收集,因为它存储在 elements 数组中。
我们在执行几次之后监视函数:
在上面的截图中看到节点是如何被泄露的。那怎么解决这个问题?清除 elements 数组将使它们有资格进行垃圾收集。
总结
在这篇文章中,我们已经看到了最常见的内存泄露方式。很明显,JavaScript本身并没有泄漏内存。相反,它是由开发者方面无意的内存保持造成的。只要代码是整洁的,而且我们不忘自己清理,就不会发生泄漏。
了解内存和垃圾回收在JavaScript中是如何工作的是必须的。一些开发者得到了错误的意识,认为由于它是自动的,所以他们不需要担心这个问题。