JavaScript 内存泄露

今天下午同事让帮忙看web内存泄露问题。当时定位到创建ActiveX 对象的时候产生的,于是我对这个奇怪的问题进行了一些深入探索。 

很多时候我都依赖javascript的垃圾回收机制,所以对以及C++ 操作内存语言常发生的内存泄露是很陌生的。当时创建回调函数用了闭包,当然最终的解决方法是也避免闭包调用。 

    

    随着这个问题的浮出水面,我回忆起以前的一个项目中也应该存在这个内存泄露问题。于是查阅了相关资料把类似的问题总结下来,希望对大家也有帮助。

    原因:对于一门具有垃圾收回机制的语言存在内存泄露,其原因不外乎就是javascript脚本引擎存在bug

   很多时候,我们要做的不是去修正那样的bug,而是想办法去规避。

目前发现的可能导致内存泄露的代码有三种:

· 循环引用

· 自动类型装箱转换

· 某些DOM操作

下面具体的来说说内存是如何泄露的

循环引用:这种方式存在于IE6FF2中(FF3未做测试),当出现了一个含有DOM对象的循环引用时,就会发生内存泄露。

什么是循环引用?首先搞清楚什么是引用,一个对象A的属性被赋值为另一个对象B时,则可以称A引用了B。假如B也引用了A,那么AB之间构成了循环引用。同样道理 如果能找到A引用B B引用C C又引用A这样一组饮用关系,那么这三个对象构成了循环引用。当一个对象引用自己时,它自己形成了循环引用。注意,在js中变量永远是对象的属性,它可以指向对象,但决不是对象本身。

循环引用很常见,而且通常是无害的,但如果循环引用中包含DOM对象或者ActiveX对象,那么就会发生内存泄露。例子:

var a=document.createElement("div");
var b=new Object();
a.b=b;
b.a=a; 

很多情况下循环引用不是这样的明显,下面就是著名的闭包(closure)造成内存泄露的例子,每执行一次函数A()都会产生内存泄露。试试看,根据前面讲的scope对象的知识,能不能找出循环引用?

function A()...{
    var a=document.createElement("div");
    a.onclick=function()...{
        alert("hi");
    }
}
A(); 

OK, 让我们来看看。假设A()执行时创建的作用域对象叫做ScopeA 找到以下引用关系
ScopeA引用DOM对象document.createElement("div");
DOM对象document.createElement("div");引用函数function(){alert("hi")}
函数function(){alert("hi")}引用ScopeA

这样就很清楚了,所谓closure泄露,只不过是几个js特殊对象的循环引用而已。

自动类型装箱转换:这种泄露存在于ie6 ie7中。这是极其匪夷所思的一个bug,看下面代码

var s="lalalalala";
alert(s.length); 

这段代码怎么了?看看吧,"lalalalala"已经泄露了。关键问题出在s.length上,我们知道js的类型中,string并非对象,但可以对它使用.运算符,为什么呢?因为js的默认类型转换机制,允许js在遇到.运算符时自动将string转换为object型中对应的String对象。而这个转换成的临时对象100%会泄露(汗一下)。

某些DOM操作也可能导致泄露 这些恶心的bug只存在于ie系列中。在ie7中 因为试图fix循环引用bug而让情况变得更糟,以至于我对写这一段种满了恐惧。

ie6谈起,下面是微软的例子,

<html>
    <head>
        <script language="JScript">...
        function LeakMemory()
        ...{
            var hostElement = document.getElementById("hostElement");
            // Do it a lot, look at Task Manager for memory response
            for(i = 0; i < 5000; i++)
            ...{
                var parentDiv =
                    document.createElement("<div onClick='foo()'>");
                var childDiv =
                    document.createElement("<div onClick='foo()'>");
                // This will leak a temporary object
                parentDiv.appendChild(childDiv);
                hostElement.appendChild(parentDiv);
                hostElement.removeChild(parentDiv);
                parentDiv.removeChild(childDiv);
                parentDiv = null;
                childDiv = null;
            }
            hostElement = null;
        }

        function CleanMemory()
        ...{
            var hostElement = document.getElementById("hostElement");
            // Do it a lot, look at Task Manager for memory response
            for(i = 0; i < 5000; i++)
            ...{
                var parentDiv =
                    document.createElement("<div onClick='foo()'>");
                var childDiv =
                    document.createElement("<div onClick='foo()'>");
                // Changing the order is important, this won't leak
                hostElement.appendChild(parentDiv);
                parentDiv.appendChild(childDiv);
                hostElement.removeChild(parentDiv);
                parentDiv.removeChild(childDiv);
                parentDiv = null;
                childDiv = null;
            }
            hostElement = null;
        }
        </script>
    </head>
    <body>
        <button onclick="LeakMemory()">Memory Leaking Insert</button>
        <button onclick="CleanMemory()">Clean Insert</button>
        <div id="hostElement"></div>
    </body>
</html>

看看结果吧,LeakMemory造成了内存泄露,而CleanMemory没有,循环引用了么?仔细看看没有。那么是什么问题呢?MS的解释是"插入顺序不对",必须先将父级元素appendChild。这听起来有些模糊,这里给出一个比较恰当的等价描述:永远不要使用DOM节点树之外元素的appendChild方法

我曾经看到过这样的说法,创建dom的时候,先创建子节点,当子节点完善后一次性添加到页面中,不要一点点朝页面上加东西,尽量减少document刷新次数,这样效率会高点。(打个比方就是应该像 LeakMemory )可见这里我还是被某些书籍误导了。至少他没有告诉我内存泄露的问题。

接下来是ie7ie8 beta 1中运行这段程序,看到什么?没看错吧,2个都泄露了!别急,刷新一下页面就好了。为什么呢?ie7改变了DOM元素的回收方式:在离开页面时回收DOM树上的所有元素,所以ie7下的内存管理非常简单:在所有的页面中只要挂在DOM树上的元素,就不会泄露,没挂在DOM树上,肯定泄露。所以,ie7中记住一条原则:在离开页面之前把所有创建的DOM元素挂到DOM树上。

接下来谈谈ie7的这个设计吧,坦白的说,这种做法纯粹是偷懒的垃圾做法。动态垃圾回收不是保证所有内存都在离开页面时收回,而是要保证内存的充分利用,运行时不回收,等到离开时回收有什么用?这只是名义上的避免泄露,其实是完全的泄露。况且还没有回收DOM节点树之外的元素。

 4.内存泄露的解决方案

内存泄露怎么办?真的以后不用闭包了么?没法封装控件了?这样做还不如要了js程序员的命,嘿嘿。

事实上,通过一些很简单的小技巧,可以巧妙的绕开这些危险的bug

to be continued......

coming soon:

· 显式类型转换

· 避免事件导致的循环引用

· 不影响返回值地打破循环引用

· 延迟appendChild

· 代理DOM对象

· 显式类型转换

首先说说最容易处理的情况 对于类型转换造成的错误,我们可以通过显式类型转换来避免:

var s=newString("lalalalala");//此处将string转换成object
alert(s.length); 

 这个太容易了,算不上正经方案。不过类型转换泄露也就这一种处理方法了。

· 避免事件导致的循环引用

在比较成熟的js程序员里,把事件函数写成闭包是再正常不过了:

function A(){
    var a=document.createElement("div");
    a.onclick=function(){
        alert("hi");
    }

这将导致内存泄露。按照IBM那两位老大的说法,当然是把函数放外面或者a=null就没问题了,不过还要访问A()里面的变量呢?假如有下面的代码:

function A(){
    var a=document.createElement("div");
    var b=document.createElement("div");
    a.onclick=function(){
        alert(b.outerHTML);
    }
    return a;

 如何将它的逻辑表达出来 还避免内存泄露? 分析一下这个内存泄露的形式:只要onclick的外部环境中不包含a那么,就不会泄露。那么办法有2个一是将环境到a的引用断开 另一个是将function到环境的引用断开,但是,如果要在函数中访问b就不能将Function放到外面,如果要返回a的值,就不能a=null,怎么办呢?

解决方案1

构造一个不含a的新环境

function A(){
    var a=document.createElement("div");
    var b=document.createElement("div");
    a.onclick=BuildEvent(b);
    return a;
}

function BuildEvent(b)
{
    return function(){
        alert(b.outerHTML);
    }

a本身可以通过this访问,将其它需要访问的外层函数变量传递给BuildEvent就可以了。保持BuildEvent定义和调用的参数名一致,会带来方便。

解决方案2

return 之后a=null,不可能? 看看下面:

function A(){
    try{
        var a=document.createElement("div");
        var b=document.createElement("div");
        a.onclick= function(){
            alert(b.outerHTML);
        }
        return a;
    } finally {
        a=null;
    }

finallytry之后执行,如果finall块不返回值,才会返回try块的返回值。

· 延迟appendChild

还记得函数的lazy initalize吧,对于ie恶心至极的DOM操作泄露,我们需要用类似的方法去处理。在一个函数中构造一个复杂对象,在需要的时候将之appendChildDOM树上,这是很常见的做法,但在IE6中,这样做将导致所谓的"插入顺序内存泄露",没有别的办法,我们只能用一个数组parts保存子节点,编写一个appendTo方法先序遍历节点树,去把它挂在某个DOM节点上。

function appendTo(Element)
...{
    Element.appendChild(this);
    if(!this.parts)return;
    for(var i=0;i<this.parts.length;i++)
        parts.appendTo(this);

 

· 垃圾箱

对于ie7,我比较无可奈何,因为DOM对象不会被CG程序回收,只有离开页面时会被回收,所以我的建议是:使用DOM要有节制,尽量多用innerHTML...... good luck.

一旦你使用了DOM对象,千万不要试图o=null,你可以设置一个叫做Garbagediv并且将其display设置为none,将不用的DOM对象存入其中(就是appendChild上去)就好了

· 代理对象

这是Ext的做法,这里只是顺带提一下。将每个元素用一个"代理对象"操作,不论appendChild还是其他操作都不是对DOM对象本身的操作,而是通过这个代理对象操作。这是一个很不错的Proxy模式,不过要想避免泄露还是需要一点功夫的,并非用了Proxy之后就不会泄露,有时反而更容易泄露。

5 .FAQ

内存泄露是内存占用很大么? 不是,即使1byte内存也叫做内存泄露。

程序中提示,内存不足,是内存泄露么?不是,这一般是无限递归函数调用导致栈内存溢出。

内存泄露是哪个区域泄露?堆区,栈区是不会泄露的。

window对象是DOM对象么?不是,window对象参与的循环引用不会内存泄露。

内存泄露后果是什么?大多数时候后果不很严重,但过多DOM操作会导致网页执行变慢。

跳转页面后,内存泄露仍然存在么?仍然存在,直到关闭浏览器

FireFox也会内存泄露么?FF2仍然有内存泄露

posted on 2009-10-27 01:52 -274°C 阅读(6153) 评论(3)  编辑  收藏 所属分类: web前端


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# re: [总结转载]JavaScript 内存泄露[未登录]
2010-07-05 17:14 | Adrian
我曾经看到过这样的说法,创建dom的时候,先创建子节点,当子节点完善后一次性添加到页面中,不要一点点朝页面上加东西,尽量减少document刷新次数,这样效率会高点。(打个比方就是应该像 LeakMemory )可见这里我还是被某些书籍误导了。至少他没有告诉我内存泄露的问题。

--
是这么说的,不过是需要一个承接对象document.createDocumentFragment去appendChild,最后把这个fragment再append到targetDOM。

这样写好像不会leak。。。
var targetDOM = ...,
fragment = ...;
for {
fragment.appendChild(nodes)
}
targetDOM.append(fragment)  回复  更多评论
  
# re: [总结转载]JavaScript 内存泄露
2010-07-07 11:22 | 路人
@Adrian
MS的解释是"插入顺序不对",必须先将父级元素appendChild。这听起来有些模糊,这里给出一个比较恰当的等价描述:永远不要使用DOM节点树之外元素的appendChild方法。

会不会leak 跟浏览器本身关系比较大。

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# re: [总结转载]JavaScript 内存泄露
2012-12-03 18:29 | nerd
受用了!谢谢  回复  更多评论
  

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