javascript 垃圾回收

本文深入探讨了JavaScript的垃圾回收机制,包括标记清除和引用计数两种策略,以及它们的优缺点,特别是引用计数在处理循环引用时的局限性和内存泄漏问题。

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这篇文章基本上是从 《javascript 高级程序设计》中摘抄出来的。有兴趣的同学有时间可以去阅读以下!

和C#、 java一样 javascript 有自动垃圾回收机制,也就是说执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存,在开发过程中就无需考虑内存分配及无用内存的回收问题了。javascript 垃圾回收机制很简单:找出不在使用的变量,然后释放掉其占用的内存,但是这个过程不是时时的,因为其开销比较大,所以垃圾回收器会按照固定的时间间隔周期性的执行。

变量生命周期

有同学看了上面就会问了,什么叫不在使用的变量?不在使用的变量也就是生命周期结束的变量,当然只可能是局部变量,全局变量的生命周期直至浏览器卸载页面才会结束。局部变量只在函数的执行过程中存在,而在这个过程中会为局部变量在栈或堆上分配相应的空间,以存储他们的值,然后在函数中使用这些变量,直至函数结束(闭包中由于内部函数的原因,外部函数并不能算是结束,了解闭包可以看看 javascript作用域链 javascript 闭包究竟是什么)。
一旦函数结束,局部变量就没有存在的必要了,可以释放他们占用的内存。貌似很简单的工作,为什么会有很大开销呢?这仅仅是垃圾回收的冰山一角,就像刚刚提到的闭包,貌似函数结束了,其实还没有,垃圾回收器必须知道那个变量有用,那个变量没用,对于不在有用的变量打上标记,以备将来回收。用于标记无用的策略有很多,常见的两种方式如下:

标记清除(mark and sweep)

这是javascript 最常见的垃圾回收方式,当变量进入执行环境的时候,比如函数中声明一个变量,垃圾回收器将其标记为“进入环境”,当变量离开环境的时候(函数执行结束)将其标记为“离开环境”。至于怎么标记有很多种方式,比如特殊位的翻转、维护一个列表等,这些并不重要,重要的是使用什么策略,原则上讲不能够释放进入环境的变量所占的内存,他们随时可能会被调用的到。

垃圾回收器会在运行的时候给存储在内存中的所有变量加上标记,然后去掉环境中的变量以及被环境中变量所引用的变量(闭包),在这些完成之后仍存在标记的就是要删除的变量了,因为环境中的变量已经无法访问到这些变量了,然后垃圾回收器销毁这些带有标记的变量所占的空间。

大部分浏览器都是使用这种方式进行垃圾回收,区别在于如何标记以及垃圾回收间隔而已,只有低版本IE,不出所料,又是IE。。。

引用计数(reference counting)

在低版本IE中经常会出现内存泄漏,很多时候就是因为其采用引用计数方式进行垃圾回收。引用计数的策略是跟踪记录每个值被使用的次数,当声明了一个变量并将一个引用类型赋值给该变量的时候这个值的引用次数就加1, 如果该变量的值变成了另外一个,则这个值的引用次数减1,当这个值的引用次数变为0的时候,说明没有变量在使用,这个值没法被访问了,因此可以将其占用的空间回收,这样垃圾回收器会在运行的时候清理掉引用次数为0的值占用的内存空间。

看起来也不错的方式,为什么很少有浏览器采用,还会带来内存泄漏问题呢?主要是因为这种方式没法解决循环引用问题。比如对象A有一个属性指向对象B,而对象B也有一个属性指向对象A,这样相互引用

function test(){
     var a={};
     var b={};
     a.prop=b;
     b.prop=a;
 }

这样a和b 的引用次数都是2,即使在test() 执行完成后,两个对象都已经离开环境,在标记清除的策略下是没有问题的,离开环境的就被清除,但是在引用计数策略下不行,因为这两个对象的引用次数仍然是2,不会变成0,所以其占用空间不会被清理,如果这个函数被多次调用,这样就会不断的有空间不会被回收,造成内存泄漏。
在IE中虽然javascript 对象通过标记清除的方式进行垃圾回收,但DOM与BOM对象却是功能通过引用计数回收垃圾的,也就是说只要涉及BOM以及DOM就会出现循环引用问题。看上面的例子,有同学觉得太弱了,谁会做着这样无聊的事情,其实我们是不是就在做:

window.function outerFunction(){
        var obj = document.getElementById("element");
        obj.onclick=function innerFunction(){};
    };

这段代码看起来没什么问题,但是obj引用了document.getElementById(“element”),而document.getElementById(“element”)的onclick方法会引用外部环境中的变量,自然也包括obj,是不是很隐蔽啊。

解决办法

最简单的方式就是自己手工解除循环引用,比如刚才的函数可以这样

window.function outerFunction(){
        var obj = document.getElementById("element");
        obj.onclick=function innerFunction(){};
       	obj=null;
    };

什么时候触发垃圾回收

垃圾回收器周期性运行,如果分配的内存非常多,那么回收工作也会很艰巨,确定垃圾回收时间间隔就变成了一个值得思考的问题,IE6的垃圾回收是根据内存分配量运行的,当环境中存在256个变量,4096个对象,64k的字符串任意一种情况的时候就会触发垃圾回收器工作,看起来很科学,不用按一段时间久调用一次,有时候会没必要,这样按需调用不是很好嘛?但是如果环境中就是有这么多变量等一直存在,现在脚本如此复杂,很正常,那么结果就是垃圾回收器一直在工作,这样浏览器就没法儿玩儿了。

微软在IE7中做了调整,触发条件不再是固定的,而是动态修改的,初始值和IE6相同,如果垃圾回收期回收的内存分配量低于占用内存的15%,说明大部分内存不可被回收,设的垃圾回收触发条件过于敏感,这时候把临界条件翻倍,如果回收的内存高于85%,说明大部分内存早就该清理了,这时候把触发条件置回。这样就使垃圾回收工作智能了很多。

同C#、 java 一样我们可以手工调用垃圾回收程序,但是由于其消耗大量资源,而且我们手工调用的不会比浏览器判断的准确,所以不推荐手工调用垃圾回收。

电动汽车数据集:2025年3K+记录 真实电动汽车数据:特斯拉、宝马、日产车型,含2025年电池规格和销售数据 关于数据集 电动汽车数据集 这个合成数据集包含许多品牌和年份的电动汽车和插电式车型的记录,捕捉技术规格、性能、定价、制造来源、销售和安全相关属性。每一行代表由vehicle_ID标识的唯一车辆列表。 关键特性 覆盖范围:全球制造商和车型组合,包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车。 范围:电池化学成分、容量、续航里程、充电标准和速度、价格、产地、自主水平、排放、安全等级、销售和保修。 时间跨度:模型跨度多年(包括传统和即将推出的)。 数据质量说明: 某些行可能缺少某些字段(空白)。 几个分类字段包含不同的、特定于供应商的值(例如,Charging_Type、Battery_Type)。 各列中的单位混合在一起;注意kWh、km、hr、USD、g/km和额定值。 列 列类型描述示例 Vehicle_ID整数每个车辆记录的唯一标识符。1 制造商分类汽车品牌或OEM。特斯拉 型号类别特定型号名称/变体。型号Y 与记录关联的年份整数模型。2024 电池_类型分类使用的电池化学/技术。磷酸铁锂 Battery_Capacity_kWh浮充电池标称容量,单位为千瓦时。75.0 Range_km整数表示充满电后的行驶里程(公里)。505 充电类型主要充电接口或功能。CCS、NACS、CHAdeMO、DCFC、V2G、V2H、V2L Charge_Time_hr浮动充电的大致时间(小时),上下文因充电方法而异。7.5 价格_USD浮动参考车辆价格(美元).85000.00 颜色类别主要外观颜色或饰面。午夜黑 制造国_制造类别车辆制造/组装的国家。美国 Autonomous_Level浮点自动化能力级别(例如0-5),可能包括子级别的小
内容概要:本文详细介绍了IEEE论文《Predefined-Time Sensorless Admittance Tracking Control for Teleoperation Systems With Error Constraint and Personalized Compliant Performance》的复现与分析。论文提出了一种预定义时间的无传感器导纳跟踪控制方案,适用于存在模型不确定性的遥操作系统。该方案通过具有可调刚度参数的导纳结构和预定义时间观测器(PTO),结合非奇异预定义时间终端滑模流形和预定义时间性能函数,实现了快速准确的导纳轨迹跟踪,并确保误差约束。文中详细展示了系统参数定义、EMG信号处理、预定义时间观测器、预定义时间控制器、可调刚度导纳模型及主仿真系统的代码实现。此外,还增加了动态刚度调节器、改进的广义动量观测器和安全约束模块,以增强系统的鲁棒性和安全性。 适合人群:具备一定自动化控制理论基础和编程能力的研究人员、工程师,尤其是从事机器人遥操作、人机交互等领域工作的专业人士。 使用场景及目标:①理解预定义时间控制理论及其在遥操作系统中的应用;②掌握无传感器力观测技术,减少系统复杂度;③学习如何利用肌电信号实现个性化顺应性能调整;④探索如何在保证误差约束的前提下提高系统的响应速度和精度。 阅读建议:本文内容涉及较多的数学推导和技术细节,建议读者先熟悉基本的控制理论和Python编程,重点理解各个模块的功能和相互关系。同时,可以通过运行提供的代码示例,加深对理论概念的理解,并根据自身需求调整参数进行实验验证。
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