JavaScript性能优化


内存管理

为什么需要使用内存管理

内存管理介绍

内存: 有可读写单元组成,表示一片可操作空间

管理:人为的去操作一片空间的申请、使用和释放

内存管理:开发者主动申请空间、使用空间、释放空间

管理流程: 申请 -> 管理 -> 释放

// 申请
let obj = {}
// 使用
obj.name = 'aa'
// 释放
obj = null

Javascript中的垃圾回收

  • JavaScript中内存管理是自动的
  • 对象在不被引用时时垃圾、对象不能从根上访问到时时垃圾

JavaScript中的可达对象

  • 可以访问到的对象就是可达对象(引用、作用域链)
  • 可达的标准就是从根出发是否能够被找到
  • JavaScript中的根就可以理解为时全局变量对象

JavaScript中的引用与可达

let obj = {
    name: 'JavaScript'
}
let obj2 = obj
obj = null

上面代码中obj虽然obj赋值为null,但是obj2还在引用obj对象,所以obj依然是可达的

GC算法

  • GC就是垃圾回收机制的简写
  • GC可以找到内存中的垃圾、并释放和回收空间

GC中的垃圾是什么

  • 程序中不在需要使用的对象
  • 程序中不能再访问到的对象

GC算法是什么

  • GC算法是一种机制,垃圾回收器完成具体的工作
  • 工作的内容就是查找垃圾释放空间、回收空间
  • 算法是工作时查找和回收所遵循的规则

常见的GC算法

  • 引用计数
  • 标记清除
  • 标记整理
  • 分代回收

引用计数

  • 引用计数的核心就是设置引用数,判断当前引用计数是否位0
  • 引用关系发生改变时修改引用数字
  • 引用数字为0时,立即回收

引用计数的优点

  • 发现垃圾时立即回收
  • 最大限度的减少程序的暂停

引用计数的缺点

  • 无法回收循环引用的对象
  • 资源开销大

下面代码就会引起循环引用

function fn() {
    const obj1 = {}
    const obj2 = {}
    obj1.name = obj2
    obj2.name = obj1
}
fn()

标记清除

分标记和清除两个阶段完成

  • 遍历所有对象找标记活动对象(查询所有的可达对象进行标记)
  • 遍历所有对象清除没有标记的对象
  • 回收相应的空间

标记清除的优点

  • 可以解决前面提到的对象引用的问题

标记清除的缺点

  • 空间的碎片化
  • 不能立即回收对象

    标记整理

  • 标记整理可以看做时标记清除的增强
  • 标记阶段的操作和标记清除一致
  • 清除阶段会先执行整理,移动对象位置

优点

  • 减少空间碎片化
  • 不能立即回收对象

    V8

  • V8是一款主流的JavaScript执行引擎
  • 采用即时编译
  • V8内存设限

V8垃圾回收策略

采用分代回收,内存分为新生代和老生代,针对不同对象采用不同的算法

  • 新生代对象采用GC算法

V8常用的GC算法

  • 分代回收
  • 空间复制
  • 标记清除
  • 标记整理
  • 标记增量

    V8内存分配

  • V8内存空间一分为二
  • 小空间用于存储新生代对象(32M | 16M),新生代指的是存活时间较短的对象

新生代对象回收实现

  • 回收过程采用复制算法+标记整理
  • 新生代存储分为两个等大小空间
  • 使用空间为from,空闲空间为to
  • 活动对象存储与from空间,标记整理后活动对象拷贝至To
  • from与to交换空间完成释放

回收过程细节说明

  • 拷贝过程中会出现晋升,晋升就是将新生代对象移动至老生代
  • 一轮GC还存活的的新生代需要晋升
  • To空间的使用率超过25%需要晋升

老生代对象回收

老生代对象指的就是存活时间较长的对象

老生代对象限制:64位操作系统1.4G、32位操作系统700M

回收

  • 只要采用标记清除、标记整理、标记增量算法
  • 首先采用标记清除完成垃圾回收空间的清除
  • 采用标记整理进行空间优化(晋升时触发)
  • 采用增量标记进行效率优化

程序触发垃圾回收后,会遍历对象进行标记,之后标记和程序执行交替进行(将标记操作分成了多步,程序停顿的时间拆分成了多个小段),标记操作完成后,完成清除,程序继续执行
标记增量回收过程

新生代与老生代回收对比

  • 新生代区域垃圾回收使用空间交换时间
  • 老生代区域垃圾回收不适合复制算法

Performance

GC的目的是为了实现内存空间的良性循环,Performance提供多种监控方式

打开浏览器控制台,选择Performance,开启录制功能

内存问题的外在表现

  • 页面出现延迟加载或经常性暂停
  • 页面出现出现持续糟糕的性能
  • 页面的性能随着时间延长越来越差

监控内存的几种方式

界定内存问题的标准

  • 内存泄漏:内存使用持续升高
  • 内存膨胀:在多数设备上都存在性能问题
  • 频繁的垃圾回收:通过内存变化图进行分析

内存监控的几种方式

  • 浏览器的任务管理器(shift + esc
  • Timeline时序图记录
  • 堆快照查找分离DOM(浏览器控制台>内存)

频繁的垃圾回收

  • timtLine中频繁的上升或下降
  • 任务管理器数据频繁的增加减少

代码优化

可通过 https://jsperf.com/ 对代码进行性能测试

慎用全局变量

为什么要慎用

  • 全局变量定义在全局执行上下文,是所有作用域链的顶端
  • 全局执行上下文一直存在于上下文执行栈,直到程序退出
  • 如果某个局部作用域出现了同名变量则会遮蔽或污染全局

文章作者: Shibin
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外,均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 Shibin !
  目录