JavaScript知识总结 终结篇–面向对象,垃圾回收与内存泄漏

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摘要

(1)第一种是工厂模式,工厂模式的主要工作原理是用函数来封装创建对象的细节,从而通过调用函数来达到复用的目的。但是它有一个很大的问题就是创建出来的对象无法和某个类型联系起来,它只是简单的封装了复用代码,而没有建立起对象和类型间的关系。


这里给大家分享我在网上总结出来的一些知识,希望对大家有所帮助

JavaScript知识总结 终结篇--面向对象,垃圾回收与内存泄漏

一、面向对象

一般使用字面量的形式直接创建对象,但是这种创建方式对于创建大量相似对象的时候,会产生大量的重复代码。但 js和一般的面向对象的语言不同,在 ES6 之前它没有类的概念。但是可以使用函数来进行模拟,从而产生出可复用的对象创建方式,常见的有以下几种:

(1)第一种是工厂模式,工厂模式的主要工作原理是用函数来封装创建对象的细节,从而通过调用函数来达到复用的目的。但是它有一个很大的问题就是创建出来的对象无法和某个类型联系起来,它只是简单的封装了复用代码,而没有建立起对象和类型间的关系。

(2)第二种是构造函数模式。js 中每一个函数都可以作为构造函数,只要一个函数是通过 new 来调用的,那么就可以把它称为构造函数。执行构造函数首先会创建一个对象,然后将对象的原型指向构造函数的 prototype 属性,然后将执行上下文中的 this 指向这个对象,最后再执行整个函数,如果返回值不是对象,则返回新建的对象。因为 this 的值指向了新建的对象,因此可以使用 this 给对象赋值。构造函数模式相对于工厂模式的优点是,所创建的对象和构造函数建立起了联系,因此可以通过原型来识别对象的类型。但是构造函数存在一个缺点就是,造成了不必要的函数对象的创建,因为在 js 中函数也是一个对象,因此如果对象属性中如果包含函数的话,那么每次都会新建一个函数对象,浪费了不必要的内存空间,因为函数是所有的实例都可以通用的。

(3)第三种模式是原型模式,因为每一个函数都有一个 prototype 属性,这个属性是一个对象,它包含了通过构造函数创建的所有实例都能共享的属性和方法。因此可以使用原型对象来添加公用属性和方法,从而实现代码的复用。这种方式相对于构造函数模式来说,解决了函数对象的复用问题。但是这种模式也存在一些问题,一个是没有办法通过传入参数来初始化值,另一个是如果存在一个引用类型如 Array 这样的值,那么所有的实例将共享一个对象,一个实例对引用类型值的改变会影响所有的实例。

(4)第四种模式是组合使用构造函数模式和原型模式,这是创建自定义类型的最常见方式。因为构造函数模式和原型模式分开使用都存在一些问题,因此可以组合使用这两种模式,通过构造函数来初始化对象的属性,通过原型对象来实现函数方法的复用。这种方法很好的解决了两种模式单独使用时的缺点,但是有一点不足的就是,因为使用了两种不同的模式,所以对于代码的封装性不够好。

(5)第五种模式是动态原型模式,这一种模式将原型方法赋值的创建过程移动到了构造函数的内部,通过对属性是否存在的判断,可以实现仅在第一次调用函数时对原型对象赋值一次的效果。这一种方式很好地对上面的混合模式进行了封装。

(6)第六种模式是寄生构造函数模式,这一种模式和工厂模式的实现基本相同,我对这个模式的理解是,它主要是基于一个已有的类型,在实例化时对实例化的对象进行扩展。这样既不用修改原来的构造函数,也达到了扩展对象的目的。它的一个缺点和工厂模式一样,无法实现对象的识别。

2. 对象继承的方式有哪些?

(1)第一种是以原型链的方式来实现继承,但是这种实现方式存在的缺点是,在包含有引用类型的数据时,会被所有的实例对象所共享,容易造成修改的混乱。还有就是在创建子类型的时候不能向超类型传递参数。

(2)第二种方式是使用借用构造函数的方式,这种方式是通过在子类型的函数中调用超类型的构造函数来实现的,这一种方法解决了不能向超类型传递参数的缺点,但是它存在的一个问题就是无法实现函数方法的复用,并且超类型原型定义的方法子类型也没有办法访问到。

(3)第三种方式是组合继承,组合继承是将原型链和借用构造函数组合起来使用的一种方式。通过借用构造函数的方式来实现类型的属性的继承,通过将子类型的原型设置为超类型的实例来实现方法的继承。这种方式解决了上面的两种模式单独使用时的问题,但是由于我们是以超类型的实例来作为子类型的原型,所以调用了两次超类的构造函数,造成了子类型的原型中多了很多不必要的属性。

(4)第四种方式是原型式继承,原型式继承的主要思路就是基于已有的对象来创建新的对象,实现的原理是,向函数中传入一个对象,然后返回一个以这个对象为原型的对象。这种继承的思路主要不是为了实现创造一种新的类型,只是对某个对象实现一种简单继承,ES5 中定义的 Object.create() 方法就是原型式继承的实现。缺点与原型链方式相同。

(5)第五种方式是寄生式继承,寄生式继承的思路是创建一个用于封装继承过程的函数,通过传入一个对象,然后复制一个对象的副本,然后对象进行扩展,最后返回这个对象。这个扩展的过程就可以理解是一种继承。这种继承的优点就是对一个简单对象实现继承,如果这个对象不是自定义类型时。缺点是没有办法实现函数的复用。

(6)第六种方式是寄生式组合继承,组合继承的缺点就是使用超类型的实例做为子类型的原型,导致添加了不必要的原型属性。寄生式组合继承的方式是使用超类型的原型的副本来作为子类型的原型,这样就避免了创建不必要的属性。

二、垃圾回收与内存泄漏

1. 浏览器的垃圾回收机制

(1)垃圾回收的概念

垃圾回收:JavaScript代码运行时,需要分配内存空间来储存变量和值。当变量不在参与运行时,就需要系统收回被占用的内存空间,这就是垃圾回收。

回收机制

  • Javascript 具有自动垃圾回收机制,会定期对那些不再使用的变量、对象所占用的内存进行释放,原理就是找到不再使用的变量,然后释放掉其占用的内存。
  • JavaScript中存在两种变量:局部变量和全局变量。全局变量的生命周期会持续要页面卸载;而局部变量声明在函数中,它的生命周期从函数执行开始,直到函数执行结束,在这个过程中,局部变量会在堆或栈中存储它们的值,当函数执行结束后,这些局部变量不再被使用,它们所占有的空间就会被释放。
  • 不过,当局部变量被外部函数使用时,其中一种情况就是闭包,在函数执行结束后,函数外部的变量依然指向函数内部的局部变量,此时局部变量依然在被使用,所以不会回收。

(2)垃圾回收的方式

浏览器通常使用的垃圾回收方法有两种:标记清除,引用计数。

1)标记清除

  • 标记清除是浏览器常见的垃圾回收方式,当变量进入执行环境时,就标记这个变量“进入环境”,被标记为“进入环境”的变量是不能被回收的,因为他们正在被使用。当变量离开环境时,就会被标记为“离开环境”,被标记为“离开环境”的变量会被内存释放。
  • 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。然后,它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的标记。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,并回收他们所占用的内存空间。

2)引用计数

  • 另外一种垃圾回收机制就是引用计数,这个用的相对较少。引用计数就是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赋值给该变量时,则这个值的引用次数就是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就减1。当这个引用次数变为0时,说明这个变量已经没有价值,因此,在在机回收期下次再运行时,这个变量所占有的内存空间就会被释放出来。
  • 这种方法会引起循环引用的问题:例如: obj1obj2通过属性进行相互引用,两个对象的引用次数都是2。当使用循环计数时,由于函数执行完后,两个对象都离开作用域,函数执行结束,obj1obj2还将会继续存在,因此它们的引用次数永远不会是0,就会引起循环引用。
function fun() {     let obj1 = {};     let obj2 = {};     obj1.a = obj2; // obj1 引用 obj2     obj2.a = obj1; // obj2 引用 obj1 }

这种情况下,就要手动释放变量占用的内存:

 obj1.a =  null  obj2.a =  null

3)减少垃圾回收
虽然浏览器可以进行垃圾自动回收,但是当代码比较复杂时,垃圾回收所带来的代价比较大,所以应该尽量减少垃圾回收。
对数组进行优化:在清空一个数组时,最简单的方法就是给其赋值为[ ],但是与此同时会创建一个新的空对象,可以将数组的长度设置为0,以此来达到清空数组的目的。
对object进行优化:对象尽量复用,对于不再使用的对象,就将其设置为null,尽快被回收。
对函数进行优化:在循环中的函数表达式,如果可以复用,尽量放在函数的外面。

2. 哪些情况会导致内存泄漏
以下四种情况会造成内存的泄漏:
意外的全局变量:由于使用未声明的变量,而意外的创建了一个全局变量,而使这个变量一直留在内存中无法被回收。
被遗忘的计时器或回调函数:设置了 setInterval 定时器,而忘记取消它,如果循环函数有对外部变量的引用的话,那么这个变量会被一直留在内存中,而无法被回收。
脱离 DOM 的引用:获取一个 DOM 元素的引用,而后面这个元素被删除,由于一直保留了对这个元素的引用,所以它也无法被回收。
闭包:不合理的使用闭包,从而导致某些变量一直被留在内存当中。

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