从引擎到垃圾回收器：JavaScript内存管理全方位解析（一）https://developer.aliyun.com/article/1426349
IV. JS垃圾回收性能优化
避免全局的变量和函数
在编程中，避免使用全局变量和函数可以提高代码的可维护性和可重用性，并减少命名冲突的风险。因此，有一些编程实践可以帮助我们避免使用全局变量和函数：
- 将变量和函数封装在模块或类中：使用模块或类可以将变量和函数封装在内部，避免了全局访问。这种封装方式可以提高代码的可维护性和可重用性，同时减少了命名冲突的风险。
- 采用依赖注入：依赖注入可以将依赖的对象通过构造函数或其他方式注入进来，避免了对全局变量和函数的依赖。
- 使用局部变量：在函数中使用局部变量可以避免在全局作用域中定义变量，从而减少了全局变量的数量。
- 限制全局函数的使用：全局函数容易与其他函数命名冲突，因此可以将函数定义在模块或类中，或者限制其使用范围，以避免对全局函数的依赖。
总的来说，避免使用全局变量和函数可以提高代码的可维护性和可重用性，减少了命名冲突的风险。采用模块化设计、依赖注入、局部变量和限制全局函数的使用等编程实践可以有效地避免使用全局变量和函数。
简化变量引用链
在程序中，变量引用链（也称为对象图）指的是一个对象引用其他对象的链条，如果这个链条过长，会导致程序难以理解和维护。因此，简化变量引用链是提高代码可读性和可维护性的一个重要方面。
以下是一些简化变量引用链的方法：
- 减少使用全局变量：全局变量容易引起变量引用链过长，应尽量避免使用全局变量，尽可能将变量的作用域限制在函数内部。
- 减少嵌套和层数：减少代码嵌套和层数是缩短变量引用链的一个重要方法，可以通过重构代码、拆分函数等手段实现。
- 采用模块或类来组织变量：将变量封装在模块或类中，可以将变量引用链的长度缩短。使用模块或类的方式还可以提高代码的可维护性和可重用性。
- 使用局部变量：函数内部使用局部变量可以减少变量的可见性和生命周期，从而减少变量引用链的长度。
- 缓存变量：在复杂的计算中，可以缓存变量，避免重复计算，从而减少变量的引用次数和引用链的长度。
总之，简化变量引用链是提高代码可读性和可维护性的一个重要方面。我们可以通过减少使用全局变量、减少嵌套和层数、采用模块或类来组织变量、使用局部变量等手段来缩短变量引用链的长度。
删除不再使用的变量和对象
删除不再使用的变量和对象是编程中的一项重要操作，可以减少程序的内存占用和提高程序的性能。
以下是一些删除不再使用的变量和对象的方法：
- 变量：当一个变量不再使用时，应将其置为
null，以便垃圾收集器将其回收。当然，如果变量的生命周期比较短，可以不必将其置为null，因为垃圾收集器会自动回收。 - 对象：当一个对象不再使用时，应将其所有引用都置为
null，以便垃圾收集器将其回收。此外，应该尽量避免创建大量无用的对象，因为这些对象会占用内存，降低程序的性能，可以通过对象池等方式来重用对象。 - 集合：当集合中的元素不再使用时，应该将其从集合中移除，以便垃圾收集器将其回收。在使用
HashMap等集合时，如果其中的元素是对象，要注意在删除元素时，同时将对应的key也删除，否则key会一直占用内存，导致垃圾回收不了。
总之，删除不再使用的变量和对象是编程中的一项重要操作。我们可以通过将变量置为null、将对象的引用置为null、尽量避免创建大量无用的对象、将集合中的元素移除等方法将不再使用的变量和对象删除，以提高程序的性能和减少内存占用。
V8引擎的垃圾回收机制优化
V8 引擎是 Google 开发的 JavaScript 引擎，由于垃圾回收机制的优化，V8 引擎具有非常高的性能和效率。
以下是 V8 引擎的垃圾回收机制优化方法：
- 分代回收：V8 引擎采用了分代回收的方式，将存活时间较短的新生代和存活时间较长的老生代进行分离，采用不同的回收策略，以提高垃圾回收效率。
- 垃圾压缩：V8 引擎采用了在堆内存中进行压缩并移动对象的方式，以减少内存碎片的产生，从而提高了垃圾回收的效率和内存的使用效率。
- 并发回收：V8 引擎采用了并发回收的方式，可以在程序运行的同时进行垃圾回收操作，减少了垃圾回收造成的系统停顿。
- 增量标记：当执行程序时，V8 引擎会不断地标记已使用和未使用的内存块，为了减少标记时的阻塞时间，V8 引擎采用了增量标记的方式，分多次进行标记操作，以便程序在进行垃圾回收时，可以更好地与用户交互。
- 内存分离和对象池：V8 引擎采用了内存分离和对象池的方式，可以将内存分为多个块，通常是 1MB 到 8MB 的大小，以减少内存碎片的产生。此外，V8 引擎还会使用对象池来重用已经分配的对象内存，以降低内存分配的开销和降低内存碎片的数量。
总之，V8 引擎的垃圾回收机制采用了分代回收、垃圾压缩、并发回收、增量标记、内存分离和对象池等多种方式来优化垃圾回收效率和提高程序性能。这些优化措施不仅可以提高 JavaScript 程序的性能，同时也为其他编程语言的虚拟机垃圾回收机制的优化提供了有益的启示。
V. JS垃圾回收的案例及应用
代码案例：垃圾回收优化
以下是一个 JavaScript 代码案例，用于展示如何通过优化垃圾回收来提高程序性能：
function createArray(size) { const arr = []; for (let i = 0; i < size; i++) { arr.push(Math.random()); } return arr; } function calcSum(arr) { let sum = 0; for (let i = 0; i < arr.length; i++) { sum += arr[i]; } return sum; } function run(size) { let arr = createArray(size); let sum = calcSum(arr); arr = null; // 当 arr 不需要时，将其置为 null，以便垃圾回收器回收 return sum; } run(100000);
该代码模拟了生成一个随机数数组，并计算数组元素的和的过程。在 createArray 函数中，我们通过循环生成一个指定大小的数组，并使用 Math.random() 生成随机数填充数组。在 run 函数中，我们先生成一个随机数数组，然后通过 calcSum 函数计算数组元素的和。最后，我们将数组 arr 置为 null，以便垃圾回收器回收内存。
以上代码中我们采用了设为空的方式，来通知垃圾回收器回收内存，但随着对象数量的不断增加，垃圾回收器的运行时间也会越来越长，导致程序性能下降。我们可以通过优化垃圾回收机制来提高性能。例如，我们可以通过以下方式进行优化：
- 分批生成数组：在
createArray函数中，可以将数组生成拆分为多个批次，每个批次生成一部分元素，并通过setImmediate方法将其推到事件队列中。这样可以避免在一个事件循环中占用过多时间，从而提高垃圾回收的效率。 - 缓存数组：我们可以创建一个对象池，用于缓存生成的随机数数组。在需要使用随机数数组时，可以从对象池中获取数组对象并重用，避免了重复的内存分配和回收，从而提高了程序性能。
- 使用 Typed Array：在
createArray函数中，我们可以使用 Typed Array 来代替普通的数组。Typed Array 使用连续的内存空间来存储数据，不需要进行数组元素的指针引用，减少了垃圾回收器的压力，提高了程序性能。
通过以上优化措施，可以进一步提高垃圾回收的效率，从而提高程序性能。
React框架应用：Virtual DOM
Virtual DOM 是 React 框架中的一个重要概念，它是一种虚拟的、轻量级的 DOM 结构，是 React 用来记录前后两次状态变化的中间状态。在 React 应用中，当数据发生改变时，React 会通过 Virtual DOM 进行 diff 算法的比较，然后根据不同的比较结果来更新真实的 DOM。
以下是 Virtual DOM 的一些优点：
- 提高了性能：由于不需要直接操作真实的 DOM，而是通过
Virtual DOM进行比较和更新，可以减少浏览器的重绘和回流次数，提高了程序性能。 - 提高了开发效率：由于
Virtual DOM可以在前后两次状态变化之间进行比较，提供了便捷的 DOM 更新方式，使得构建用户界面更加简单和高效。 - 跨平台：由于
Virtual DOM是一个轻量级的、独立于浏览器的虚拟结构，可以方便地应用于服务器端渲染、移动端开发等不同平台。 - 清晰的逻辑和数据流：由于
Virtual DOM的存在，React 应用的逻辑和数据流更加清晰和可控，实现了数据的单向流动，避免了直接操作 DOM 带来的复杂性。
总之，Virtual DOM 是 React 框架中的一个重要概念，它可以帮助提高程序的性能和开发效率，并促进程序的跨平台和数据流程控制，是 React 框架的重要组成部分。
Vue框架应用：响应式系统
Vue 框架中的响应式系统是 Vue 的一个重要特性，它使得数据和视图之间可以实时进行双向绑定，当数据发生变化时，视图会自动更新。响应式系统的实现基于 JavaScript 的 getter 和 setter 方法，通过 Object.defineProperty 方法来为数据对象的属性添加 getter 和 setter 方法实现。
以下是 Vue 的响应式系统的一些优点：
- 实现了数据与视图的实时同步：通过响应式系统，Vue 可以快速捕获到数据变化的事件，并实现自动更新与绑定视图之间的关联。
- 便于开发和维护：通过观察数据的变化，Vue 响应式系统可以在数据变化时做出相应的处理和更新，这样可以使代码更具可读性，维护更为方便，也不需要开发人员手动处理数据变化的细节。
- 性能高效：Vue 的响应式系统是通过 getter 和 setter 方法实现的。虽然每次读写数据时都要调用 getter 和 setter 方法，但是值得注意的是，Vue 响应式系统会缓存 getter 和 setter 方法，以提高执行效率。同时，在具备局部更新的情况下，也可以只进行局部更新，避免全局更新，提高程序的性能。
- 可跨平台: Vue 的响应式系统可以应用于不同的平台，并且支持服务端渲染、移动端开发等不同应用场景，方便灵活。
总之，Vue 响应式系统是 Vue 框架最重要也是最具特色的功能之一，它给开发者提供了一种快速捕获数据变化、自动更新视图的机制，让项目代码更易于维护，同时在性能上也表现出色，可以适应多种应用场景的需要。
VI. 总结
内存管理和垃圾回收对于JS性能的重要性
内存管理和垃圾回收是 JavaScript 程序的关键性能因素之一。
在 JavaScript 中，手动管理内存和垃圾回收是不必要的，因为 JavaScript 引擎会自动为我们处理这些事情。
在 JavaScript 中，内存管理主要涉及到对象的创建和销毁。
如果过多地创建对象，会导致内存耗尽，导致程序崩溃。
同时，在对象不再使用时也需要将其销毁以释放内存。
垃圾回收是保证内存不会被耗尽的一种方式，它负责回收已经没有被使用的内存，并将其返回给操作系统，供其他进程使用。
JavaScript 引擎通常使用自动垃圾回收机制来管理内存，这种机制可以检测不再使用的对象，将其标记为垃圾，并回收这些对象的内存。垃圾回收机制对 JavaScript 程序的性能非常重要，因为它可以检测和清理那些不再使用的内存，从而保证内存使用的效率和程序的健壮性。
如果内存管理和垃圾回收不得当，将导致程序崩溃、内存泄漏等问题。内存泄漏是指程序无法正确释放某些内存，导致程序占用过多的内存，这会导致程序的性能受到影响。
总之，内存管理和垃圾回收是 JavaScript 程序的重要方面，合理地管理内存和进行垃圾回收可以提高程序的性能和健壮性，避免内存泄漏等问题。编写高质量的 JavaScript 代码需要充分理解内存管理和垃圾回收的原理，并采取相应的优化措施来提升程序的性能和效率。
遵循最佳实践的重要性
遵循最佳实践是任何编程语言或框架中非常重要的一个方面，包括 JavaScript。
下面列举了遵循最佳实践的一些重要原因。
- 提高代码的可维护性和可读性。最佳实践的目的是编写清晰、易于遵循的代码规范，这样使得程序更加易于维护和理解，也更易于在启动新的项目或加入一个新的开发者时加快速度。
- 降低错误和代码的缺陷。遵循最佳实践不仅可以提高代码的可读性和可维护性，还可以降低错误和代码缺陷的风险。通过遵循规范和规则，可以减少对代码的意外干扰和更新，从而提高程序的稳定性和可靠性。
- 提高代码的性能。通过遵循最佳实践，可以提高代码的性能。例如，提高算法的效率和减少不必要的内存使用等，都可以改善程序的性能，使得需要更少的资源，同时具有更好的响应性。
- 促进代码的复用。遵循最佳实践可以帮助编写具有可重用性的代码，可以降低代码重复的风险。有助于更快、更简便、更高效地编写，也扩大了跨项目的复用程度，使得开发者可以在程序开发重用一些常用逻辑和业务组件。
总之，遵循最佳实践是编写高质量 JavaScript 代码的重要方面，对于提高代码的可读性、可维护性、性能以及促进代码的重用具有关键作用，可以帮助开发者编写更高效、更快、更稳定的代码，提高项目的质量和生产力，减少代码的缺陷和错误发生，进而更好地掌控项目。
未来JS垃圾回收技术的趋势
JavaScript 垃圾回收技术是 JavaScript 运行时的一个重要组成部分，它的发展一直在不断地演变和进步。
未来几年内，JavaScript 垃圾回收技术的趋势可能包括以下几个方面：
- 增强对垃圾回收堆的控制能力。
JavaScript引擎会自动决定需要收集哪些垃圾对象并执行回收操作，目前尚无法对引擎中的垃圾回收机制施加干预。未来的趋势是，日益增强对垃圾回收堆的监控和控制，可以为不同的应用程序和场景，提供更高级的回收机制。 - 采用更快、更节省内存的垃圾回收算法。目前，
JavaScript引擎已经采用了许多高效的垃圾回收算法，例如分代垃圾回收，增量垃圾回收以及标记-整理等。未来的趋势可能会进一步采用新的、更快、更节省内存的垃圾回收算法，通过改进算法来提高垃圾回收的效率。 - 采用并行和分布式垃圾回收机制。由于现代前端
JavaScript应用程序越来越复杂，垃圾回收对性能的影响也越来越大。 未来的趋势是采用并行和分布式垃圾回收机制，以充分利用多核处理器和集群计算等高效技术。 - 针对 WebAssembly 的垃圾回收机制改进。
WebAssembly是一种新型的虚拟机类型，它可以为JavaScript提供更快、更高效的计算能力。目前，WebAssembly引擎还没有一个成熟的垃圾回收机制，未来的趋势可能会针对WebAssembly应用程序的特性，开发一种基于独立虚拟机的垃圾回收机制。
总之，未来 JavaScript 垃圾回收技术的发展趋势包括增强对垃圾回收堆的控制能力、采用更快、更节省内存的垃圾回收算法、并行和分布式垃圾回收机制、针对 WebAssembly 的垃圾回收机制等方面。通过这些改进，JavaScript 引擎将变得更加高效、更快、更稳定，为JavaScript 应用程序提供更好的性能和用户体验。
