javascript 性能优化实战：垃圾回收优化

一、垃圾回收机制核心原理

1. ‌引用计数（Reference Counting）‌：对象被引用时计数+1，无引用时计数-1，计数为0时回收。‌缺点‌：无法处理循环引用。
2. ‌标记清除（Mark and Sweep）‌：从根对象（如全局对象）开始，标记所有可达对象，未标记对象被回收。‌优点‌：处理循环引用。
3. ‌标记整理（Mark and Compact）‌：在标记清除后，压缩内存碎片，提升内存利用率。
4. ‌分代收集（Generational GC）‌：将对象分为年轻代和老年代，年轻代对象频繁回收，老年代对象长期存活。

二、垃圾回收触发时机

1. ‌内存不足‌：当内存使用率超过阈值时触发。
2. ‌对象分配‌：频繁创建对象时触发。
3. ‌事件触发‌：如DOM操作、定时器等。

三、优化策略

3.1 减少对象创建

// ❌ 低效：频繁创建临时对象
for (let i = 0; i < 1000; i++) {
  const obj = {}; // 每次循环创建新对象
}

// ✅ 高效：重用对象
const obj = {};
for (let i = 0; i < 1000; i++) {
  obj.key = i; // 重用对象
}

3.2 避免循环引用

// ❌ 低效：循环引用
function createCycle() {
  const a = {};
  const b = {};
  a.ref = b;
  b.ref = a; // 循环引用导致内存泄漏
}

// ✅ 高效：手动解除引用
function createCycle() {
  const a = {};
  const b = {};
  a.ref = b;
  b.ref = a;
  // 手动解除引用
  a.ref = null;
  b.ref = null;
}

3.3 使用WeakMap

// ✅ 高效：避免强引用
const cache = new WeakMap();
function getObject(key) {
  if (!cache.has(key)) {
    cache.set(key, new ExpensiveObject());
  }
  return cache.get(key);
}

四、高级优化技巧

4.1 内存池（Object Pool）

// ✅ 高效：对象池
class ObjectPool {
  constructor() {
    this.pool = [];
  }
  getObject() {
    return this.pool.length ? this.pool.pop() : new ExpensiveObject();
  }
  release(obj) {
    this.pool.push(obj);
  }
}
const pool = new ObjectPool();
const obj = pool.getObject();
// 使用后归还
pool.release(obj);

4.2 使用原生方法

// ✅ 高效：原生方法
const arr = [];
arr.push(1, 2, 3); // 原生方法优化

五、性能检测工具

5.1 Chrome DevTools Memory面板

1. 打开DevTools (F12)
2. 切换到"Memory"标签
3. 点击"Take Heap Snapshot"分析内存使用
4. 查看"Retainers"树图追踪引用链

5.2 性能API

// 测量内存分配
const start = performance.memory.usedJSHeapSize;
// 执行代码
const end = performance.memory.usedJSHeapSize;
console.log(`Memory usage: ${end - start} bytes`);

六、实战案例分析

案例1：对象池优化

// ✅ 高效：对象池
class Connection {
  constructor() {
    this.id = Math.random();
  }
}
const pool = new ObjectPool();
function getConnection() {
  return pool.getObject();
}
function releaseConnection(conn) {
  pool.release(conn);
}

案例2：避免循环引用

// ✅ 高效：手动解除引用
function createNode() {
  const node = { children: [] };
  node.parent = node; // 循环引用
  return node;
}
function cleanup(node) {
  node.parent = null; // 手动解除
  node.children.forEach(cleanup);
}

通过实施这些优化策略，可以显著提升JavaScript应用的内存管理效率，特别是在处理大量对象操作时。记住，性能优化是一个持续的过程，需要不断测试和调整以获得最佳效果。