javascript中的变量和垃圾回收

基本类型和引用类型

js中的变量虽然不区分类型,但是实际上Ecmascript包含两种类型,基本类型和引用类型.

基本类型有5种:Undefined,Null,Boolean,Number,String,基本类型是按值访问的,因为可以操作保存在变量中的实际的值。

引用类型的值是保存在内存中的对象。与其他语言不同,JavaScript 不允许直接访问内存中的位置,也就是说不能直接操作对象的内存空间。在操作对象时,实际上是在操作对象的引用(也称为句柄)而不是实际的对象.

注意:字符串字面量是基本数据类型,这和其他的语言(例如java)有所区别.

js中函数参数的传递只有一种:值传递.请看下面的例子:

function setName (obj) {
    obj.name = 'hello';
}

var p = new Object();
setName(p);
console.log(p.name); // hello

以上代码中创建一个对象,并将其保存在了变量p中。然后,这个变量被传递到setName()函数中之后就被复制给了obj。在这个函数内部,obj和p引用的是同一个对象。换句话说,即使这个变量是按值传递的,obj也会按引用来访问同一个对象。于是,当在函数内部为obj添加name属性后,函数外部的p也将有所反映;因为p指向的对象在堆内存中只有一个,而且是全局对象。有很多开发人员错误地认为:在局部作用域中修改的对象会在全局作用域中反映出来,就说明参数是按引用传递的。为了证明对象是按值传递的,我们再看一看下面这个经过修改的例子:

function setName (obj) {
    obj.name = 'hello';

    obj = new Object();
    obj.name = 'gray';
}

var p = new Object();
setName(p);
console.log(p.name); // hello

这个例子与前一个例子的唯一区别,就是在setName()函数中添加了两行代码:一行代码为obj重新定义了一个对象,另一行代码为该对象定义了一个带有不同值的name属性。在把p传递给setName()后,其name属性被设置为"hello"。然后,又将一个新对象赋给变量obj,同时将其name属性设置为"gray"。如果p是按引用传递的,那么p就会自动被修改为指向其name属性值为"gray"的新对象。但是,当接下来再访问person.name时,显示的值仍然是"hello"。这说明:即使在函数内部修改了参数的值,但原始的引用仍然保持未变。实际上,当在函数内部重写obj时,这个变量引用的就是一个局部对象了。而这个局部对象会在函数执行完毕后立即被销毁。

可以把 ECMAScript 函数的参数想象成局部变量。

类型检测

typeof运算符在检测基本类型的时候非常有用,能够识别出:string,number,boolean,undefined,但是对null和对象进行此运算得到的都是'object'.此操作符对于检测对象来说没有用(因为我们通常是想知道某值是不是对象,我们想知道它是什么的实例).

对于检测对象,我们有instanceof运算符:

result = variable instanceof constructor

如果对基本数据类型进行instanceof运算,得到的结果将是false,因为基本类型不是对象.

垃圾收集

垃圾收集机制其实非常简单,周期性地找出不再继续使用的变量,释放其内存.标识无用变量的策略有以下的2种方式:

标记清除(mark-and-sweep)

绝大多数浏览器采用的垃圾收集机制.

当变量进入环境(例如,在函数中声明一个变量)时,就将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲,永远不能释放进入环境的变量所占用的内存,因为只要执行流进入相应的环境,就可能会用到它们。而当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”。

可以使用任何方式来标记变量。比如,可以通过翻转某个特殊的位来记录一个变量何时进入环境,或者使用一个“进入环境的”变量列表及一个“离开环境的”变量列表来跟踪哪个变量发生了变化。说到底,如何标记变量其实并不重要,关键在于采取什么策略.

垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记(当然,可以使用任何标记方式)。然后,它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记。而在此之后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量,原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后,垃圾收集器完成内存清除工作,销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。

引用计数(reference counting)

跟踪记录每个值被引用的次数。当声明了一个变量并将一个引用类型值赋给该变量时,则这个值的引用次数就是1。如果同一个值又被赋给另一个变量,则该值的引用次数加1。相反,如果包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值,则这个值的引用次数减 1。当这个值的引用次数变成 0 时,则说明没有办法再访问这个值了,因而就可以将其占用的内存空间回收回来。这样,当垃圾收集器下次再运行时,它就会释放那些引用次数为零的值所占用的内存。

这种方式存在一个严重的问题循环引用.循环引用指的是对象 A 中包含一个指向对象 B 的指针,而对象 B 中也包含一个指向对象 A 的引用。

function problem() {
    var objectA = new Object();
    var objectB = new Object();
    objectA.someOtherObject = objectB;
    objectB.anotherObject = objectA;
}

在这个例子中, objectA 和 objectB 通过各自的属性相互引用;也就是说,这两个对象的引用次数都是2。在采用标记清除策略的实现中,由于函数执行之后,这两个对象都离开了作用域,因此这种相互引用不是个问题。但在采用引用计数策略的实现中,当函数执行完毕后,objectA 和 objectB 还将继续存在,因为它们的引用次数永远不会是0。假如这个函数被重复多次调用,就会导致大量内存得不到回收。为此,Netscape 在 Navigator 4.0中放弃了引用计数方式,转而采用标记清除来实现其垃圾收集机制。可是,引用计数导致的麻烦并未就此终结。

IE 中有一部分对象并不是原生JavaScript对象。例如,其BOM和DOM中的对象就是使用C++以COM(Component Object Model,组件对象模型)对象的形式实现的,而 COM 对象的垃圾收集机制采用的就是引用计数策略。因此,即使IE的JavaScript引擎是使用标记清除策略来实现的,但JavaScript访问的COM对象依然是基于引用计数策略的。换句话说,只要在 IE 中涉及 COM 对象,就会存在循环引用的问题。为了解决上述问题,IE9 把 BOM 和 DOM 对象都转换成了真正的 JavaScript 对象。这样,就避免了两种垃圾收集算法并存导致的问题,也消除了常见的内存泄漏现象。