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js基礎梳理-記憶體空間

我估計有很多像我這樣非計算機專業的人進入到前端之後,總是在寫業務程式碼,思考什麼什麼效果如何實現,導致很多基礎概念型的東西都理解得並不太清楚。經常一碰到群裡討論的些筆試題什麼的,總覺得自己像是一個假前端似的,似懂非懂,就算會做也不能清楚的表述為什麼會是那樣的結果。總是自己安慰自己,反正正常專案很少這麼寫程式碼。不知道也沒關係,但是時間久了,發現不深刻系統的理解這些東西,工作中經常碰到一些莫名其妙的坑,或者有時候覺得看別人外掛的程式碼,別人究竟是如何一步步實現的?

慢慢的就有了越來越強的想法把這些基礎知識系統的梳理一遍,不再總是那麼碎片化的學習,要善於積累沉澱,多擴散思考,舉一反三,構建點線面知識網路。

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1.首先思考這幾道題

  1. 資料型別分別存在哪裡?
  2. 堆和棧的區別?
  3. var a = {b: 1} 存放在哪裡?
  4. var a = {b: {c: 1}}存放在哪裡?
  5. var a = {name: "前端開發"}; var b = a; a = null, 那麼b輸出什麼?
  6. 垃圾回收時棧和堆的區別?
  7. 為什麼會有記憶體洩漏?如何解決?

想弄清以上問題,需要對記憶體空間有一個清晰的認知。
在瞭解記憶體空間之前,需要先熟悉下三種資料結構。他們分別是棧(stack),堆(heap)和佇列(queue)。

2.棧資料結構

要簡單理解棧的存取方式,可以通過類比乒乓球盒子來分析。

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這種乒乓球的存放方式與棧中存取資料的方式如出一轍。處於盒子中最頂層的乒乓球5,它一定是最後被放進去,但可以最先被使用。而如果想要使用底層的乒乓球1,就必須將上面的4個乒乓球取出來,讓乒乓球1處於盒子頂層。這就是 ==棧空間後入先出(LIFO, last-in-first-out)== 的特點。

3. 堆資料結構

堆資料結構是一種樹狀結構。它的存取資料的方式,則與書架與書非常類似。

書雖然也整齊的存放在書架上,但是隻需要只知道書的名字,就可以很方便的取出想要的書,而不用像從乒乓球盒子裡取乒乓球一樣,非得將上面的所有乒乓球拿出來才能取到中間的某一個乒乓球。好比在JSON格式的資料中,儲存的 key-value 可以是無序的,因為順序的不同並不影響使用,只需要關心書的名字。

4.佇列

佇列是一種先進先出(FIFO)的資料結構。正如排隊過安檢一樣,排在隊伍前面的人一定是最先過檢的人。用以下的圖示可以清楚的理解佇列的原理。

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5.記憶體空間與js變數

js變數可以用來儲存兩種型別的值:基本型別值和引用型別值。在ES6之前共有6種資料型別:Undefined、Null、Boolean、Number,String和Object,其中前5種是基本型別值。

  • 基本型別值在記憶體中佔據固定大小的空間,因此被儲存在棧記憶體中。
  • 從一個變數向另一個變數複製基本型別的值,會建立這個值的一個副本。

  • 引用型別的值是物件,儲存在堆記憶體中。
  • 包含引用型別值的變數實際上包含的並不是物件本身,而是一個指向該物件的指標

  • 理解佇列資料結構的目的主要是為了清晰的明白事件迴圈(Event Loop)的機制到底是怎麼回事。佇列在本篇文章中並不是很關聯,只是為了與棧的後入先出形成對比方便聯想記憶。

擴散性思考構建點線面知識網路:

  • ES6新增的Symbol型別是否也被儲存在棧記憶體中?
  • js訪問變數有按值和按引用兩種方式,傳遞引數只能按值傳遞是為什麼?
  • 都知道基礎型別區分用typeof, 那如何區分Object到底是Array,Function,Date還是RegExp等等更細分的型別,jquery中的$.type方法又是如何實現的?
  • 如何判斷一個物件是否是純粹的物件(通過{}或new Object建立的物件,主要為了與其他的js物件區分,例如陣列,宿主物件等)?jquery中的$.isPlainObject方法又是如何實現的?
  • 如何判斷一個物件是否是空物件?jquery中的$.isEmptyObject 又是如何實現的?

6.記憶體空間與垃圾回收機制

js具有自動垃圾收集機制,即執行環境會負責管理程式碼執行過程中使用的記憶體。原理就是找出那些不再繼續使用的變數,然後釋放其佔用的記憶體。現在基本所有(谷歌,火狐,IE9+)瀏覽器的垃圾收集方式都是採用的標記清除(mark-and-sweep)演算法,這種演算法的思想是給當前不使用的值加上標記,然後再回收其記憶體。

js的記憶體宣告週期:

  1. 分配你所需要的記憶體
  2. 使用分配到的記憶體(讀、寫)
  3. 不需要時將其釋放、歸還

js中的變數或者函式根據所處的執行環境(作用域)不同,分為全域性變數和區域性變數。

一般情況下,函式執行形成棧記憶體,函式執行完,瀏覽器會把形成的棧記憶體自動釋放;有時候執行完成,佔記憶體不能被釋放(比如閉包)

全域性作用域在載入頁面的時候執行,在關掉頁面的時候銷燬;