内存泄漏

看起风了2023-11-28 9:57

内存泄漏

页面偶现卡死、崩溃，特别是打开页面较久的时候发生概率较高。打开任务管理器，看到内存占有率已经很高了，初步判断可能存在内存泄漏的情况。下面排查内存泄漏的原因。

系统进程不再用到的内存，没有及时释放，就叫做内存泄漏（memory leak）。当内存占用越来越高，轻则影响系统性能，重则导致进程崩溃。Chrome 限制了浏览器所能使用的内存极限。

js 复制代码 
// 当前页面所能使用的最大堆内存，超过页面崩溃报内存错误，以字节计算。
performance.memory.jsHeapSizeLimit

// 已分配的堆体积，以字节计算。
performance.memory.totalJSHeapSize

// 当前 JS 堆活跃段（segment）的体积，以字节计算。
performance.memory.usedJSHeapSize

垃圾回收 GC

标记清除(JavaScript中主流的垃圾回收算法)

JS垃圾回收机制：当一个变量没有被其他变量或属性引用的时候，认定为垃圾，堆会被释放。

当变量进入执行环境是，就标记这个变量为"进入环境"。进入环境的变量所占用的内存就不能释放，当变量离开环境时，则将其标记为"离开环境"（例如：一段script脚本、vue实例中的script标签内容等）

垃圾回收程序运行的时候，会标记内存中存储的所有变量。然后，它会将所有在上下文中的变量，以及被在上下文中的变量引用的变量的标记去掉

在此之后再被加上标记的变量就是待删除的了，原因是任何在上下文中的变量都访问不到它们了

随后垃圾回收程序做一次内存清理，销毁带标记的所有值并收回它们的内存

引用计数

语言引擎有一张"引用表"，保存了内存里面所有的资源（通常是各种值）的引用次数。如果一个值的引用次数是0，就表示这个值不再用到了，因此可以将这块内存释放

如果一个值不再需要了，引用数却不为0，垃圾回收机制无法释放这块内存，从而导致内存泄漏

arduino 复制代码 
const arr = [1, 2, 3, 4]
console.log('hello world')

下面代码中，数组[1, 2, 3, 4]是一个值，会占用内存。变量arr是仅有的对这个值的引用，因此引用次数为1。尽管后面的代码没有用到arr，它还是会持续占用内存

如果需要这块内存被垃圾回收机制释放，只需要设置如下：

ini 复制代码 
arr = null

通过设置arr为null，就解除了对数组[1,2,3,4]的引用，引用次数变为 0，就被垃圾回收了

什么是内存泄漏

变量在脱离上下文环境后或者业务逻辑不需要后，还存在引用关系，即：内存泄漏。

引起内存泄漏的原因

意外的全局变量

由于 js 对未声明变量的处理方式是在全局对象上创建该变量的引用。如果在浏览器中，全局对象就是 window 对象。变量在窗口关闭或重新刷新页面之前都不会被释放，如果未声明的变量缓存大量的数据，就会导致内存泄露。

  • 未声明变量
js 复制代码 
function fn() {
  a = 'global variable'
}
fn()
  • 使用 this 创建的变量(this 的指向是 window)。
js 复制代码 
function fn() {
  this.a = 'global variable'
}
fn()

解决方法：

  • 避免创建全局变量
  • 使用严格模式,在 JavaScript 文件头部或者函数的顶部加上 use strict。

闭包引起的内存泄漏

原因：闭包可以读取函数内部的变量，然后让这些变量始终保存在内存中。如果在使用结束后没有将局部变量清除，就可能导致内存泄露。

JS 复制代码 
function outer(x) {
  var count = 0;
  function inner() {
    count += x;
    console.log(count);
  }
  return inner;
}
var add = outer(10);
add();
JS 复制代码 
//创建一个防抖函数debounce
function debounce(fn, delay) {
  // 1.定义一个定时器, 保存上一次的定时器
  let timer = null

  // 2.真正执行的函数
  const _debounce = function () {
    // 取消上一次的定时器
    if (timer) clearTimeout(timer)
    // 延迟执行
    timer = setTimeout(() => {
      // 外部传入的真正要执行的函数
      fn()
    }, delay)
  }

  return _debounce
}

解决：将事件处理函数定义在外部，解除闭包，或者在定义事件处理函数的外部函数中。

比如：在循环中的函数表达式，能复用最好放到循环外面。

js 复制代码 
// bad
for (var k = 0; k < 10; k++) {
  var t = function (a) {
    // 创建了10次  函数对象。
    console.log(a)
  }
  t(k)
}

// good
function t(a) {
  console.log(a)
}
for (var k = 0; k < 10; k++) {
  t(k)
}
t = null

没有清理的 DOM 元素引用

原因：虽然别的地方删除了，但是对象中还存在对 dom 的引用。

js 复制代码 
// 在对象中引用DOM
var elements = {
  btn: document.getElementById('btn'),
}
function doSomeThing() {
  elements.btn.click()
}

function removeBtn() {
  // 将body中的btn移除, 也就是移除 DOM树中的btn
  document.body.removeChild(document.getElementById('btn'))
  // 但是此时全局变量elements还是保留了对btn的引用, btn还是存在于内存中,不能被GC回收
}

解决方法：手动删除，elements.btn = null。

被遗忘的定时器或者回调

定时器中有 dom 的引用，即使 dom 删除了，但是定时器还在，所以内存中还是有这个 dom。

js 复制代码 
// 定时器
var serverData = loadData()
setInterval(function () {
  var renderer = document.getElementById('renderer')
  if (renderer) {
    renderer.innerHTML = JSON.stringify(serverData)
  }
}, 5000)

// 监听
var btn = document.getElementById('btn')
function onClick(element) {
  element.innerHTMl = "I'm innerHTML"
}
btn.addEventListener('click', onClick)

解决方法：

  • 手动删除定时器和 dom。
  • removeEventListener 移除事件监听

vue 中容易出现内存泄露的几种情况

在 Vue SPA 开发应用，那么就更要当心内存泄漏的问题。因为在 SPA 的设计中，用户使用它时是不需要刷新浏览器的，所以 JavaScript 应用需要自行清理组件来确保垃圾回收以预期的方式生效。因此开发过程中，你需要时刻警惕内存泄漏的问题。

全局变量造成的内存泄露

声明的全局变量在切换页面的时候没有清空

html 复制代码 
<template>
  <div id="home">这里是首页</div>
</template>

<script>
  export default {
    mounted() {
      window.test = {
        // 此处在全局window对象中引用了本页面的dom对象
        name: 'home',
        node: document.getElementById('home'),
      }
    },
  }
</script>

解决方案:在页面卸载的时候顺便处理掉该引用。

js 复制代码 
destroyed () {
  window.test = null // 页面卸载的时候解除引用
 }

监听在 window/body 等事件没有解绑

特别注意 window.addEventListener 之类的时间监听

js 复制代码 
<template>
<div id="home">这里是首页</div>
</template>

<script>
export default {
mounted () {
  window.addEventListener('resize', this.func) // window对象引用了home页面的方法
}
}
</script>

解决方法:在页面销毁的时候，顺便解除引用，释放内存

js 复制代码 
mounted () {
  window.addEventListener('resize', this.func)
},
beforeDestroy () {
  window.removeEventListener('resize', this.func)
}

绑在 EventBus 的事件没有解绑

举个例子

js 复制代码 
<template>
  <div id="home">这里是首页</div>
</template>

<script>
export default {
  mounted () {
   this.$EventBus.$on('homeTask', res => this.func(res))
  }
}
</script>

解决方法:在页面卸载的时候也可以考虑解除引用

js 复制代码 
mounted () {
 this.$EventBus.$on('homeTask', res => this.func(res))
},
destroyed () {
 this.$EventBus.$off('homeTask')
}

Echarts

Echarts常用方法处理：

  1. 实例挂在到vue上
  2. 监听大小变化重新渲染
  3. Echarts自带的on监听方法
js 复制代码 
mounted() {
  this.echart = this.$echarts.init(this.$el);
  this.echart.on("finished",this.finished);
  window.addEventListener("resize", this.resize);
},
beforeDestroy () {
  this.echart.dispose();
  this.echart.off("finished");
  window.removeEventListener("resize", this.resize);
  this.echart = null;
}

v-if 指令产生的内存泄露

v-if 绑定到 false 的值，但是实际上 dom 元素在隐藏的时候没有被真实的释放掉。

比如下面的示例中，我们加载了一个带有非常多选项的选择框，然后我们用到了一个显示/隐藏按钮，通过一个 v-if 指令从虚拟 DOM 中添加或移除它。这个示例的问题在于这个 v-if 指令会从 DOM 中移除父级元素，但是我们并没有清除由 Choices.js 新添加的 DOM 片段，从而导致了内存泄漏。

html 复制代码 
<div id="app">
  <button v-if="showChoices" @click="hide">Hide</button>
  <button v-if="!showChoices" @click="show">Show</button>
  <div v-if="showChoices">
    <select ref="select"></select>
  </div>
</div>

<script>
  export default {
    data() {
      return {
        showChoices: true,
      }
    },
    mounted() {
      window.select = this.$refs['select']
    },
    methods: {
      show() {
        this.showChoices = true
      },
      hide() {
        this.showChoices = false
      },
    },
  }
</script>

ES6 防止内存泄漏

前面说过，及时清除引用非常重要。但是，你不可能记得那么多，有时候一疏忽就忘了，所以才有那么多内存泄漏。

ES6 考虑到这点，推出了两种新的数据结构： weakset 和 weakmap 。他们对值的引用都是不计入垃圾回收机制的，也就是说，如果其他对象都不再引用该对象，那么垃圾回收机制会自动回收该对象所占用的内存。

WeakMap 对象是一组键/值对的集合，其中的键是弱引用的。其键必须是对象，而值可以是任意的。

js 复制代码 
const wm = new WeakMap()
const element = document.getElementById('example')
vm.set(element, 'something')
vm.get(element)

上面代码中，先新建一个 Weakmap 实例。然后，将一个 DOM 节点作为键名存入该实例，并将一些附加信息作为键值，一起存放在 WeakMap 里面。这时，WeakMap 里面对 element 的引用就是弱引用，不会被计入垃圾回收机制。

注册监听事件的 listener 对象很适合用 WeakMap 来实现。

js 复制代码 
function handler (){
  return new Array(5*1024*1024)
}
// 代码1
$0.addEventListener('click', new Array(5*1024*1024), false)

// 代码2
const listener = new WeakMap()
listener.set($0,handler)
$0.addEventListener('click', listener.get($0), false)

代码 2 比起代码 1 的好处是：由于监听函数是放在 WeakMap 里面，一旦 dom 对象 ele 消失，与它绑定的监听函数 handler 也会自动消失

js 复制代码 
// 查看内存
console.log(performance.memory.totalJSHeapSize);

let wm = new WeakMap();
let b = new Object();
wm.set(b, new Array(5*1024*1024));
// 查看内存
console.log(performance.memory.totalJSHeapSize);

b = null
// 先手动回收内存，再查看
console.log(performance.memory.totalJSHeapSize);

会发现当b的指向清理后，WeakMap内set b的内存被清理掉了

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