JavaScript 是用来向 Web 页面添加动态内容的一种功能强大的脚本语言。它尤其特别有助于一些日常任务,比如验证密码和创建动态菜单组件。JavaScript 易学易用,但却很容易在某些浏览器中引起内存的泄漏。在这个介绍性的文章中,我们解释了 JavaScript 中的泄漏由何引起,展示了常见的内存泄漏模式,并介绍了如何应对它们。
注意本文假设您已经非常熟悉使用 JavaScript 和 DOM 元素来开发 Web 应用程序。本文尤其适合使用 JavaScript 进行 Web 应用程序开发的开发人员,也可供有兴趣创建 Web 应用程序的客户提供浏览器支持以及负责浏览器故障排除的人员参考。
我的浏览器存在泄漏么?
Internet Explorer 和 Mozilla Firefox 是两个与 JavaScript 中的内存泄漏联系最为紧密的浏览器。两个浏览器中造成这种问题的“罪魁祸首”是用来管理 DOM 对象的组件对象模型。本机 Windows COM 和 Mozilla's XPCOM 都使用引用计数的垃圾收集来进行内存分配和检索。引用计数与用于 JavaScript 的标记-清除式的垃圾收集并不总是能相互兼容。本文侧重介绍的是如何应对 JavaScript 代码中的内存泄漏。有关如何处理 Firefox 和 IE 中 COM 层内存泄漏的更多信息,请参看 参考资料。
JavaScript 是一种垃圾收集式语言,这就是说,内存是根据对象的创建分配给该对象的,并会在没有对该对象的引用时由浏览器收回。JavaScript 的垃圾收集机制本身并没有问题,但浏览器在为 DOM 对象分配和恢复内存的方式上却有些出入。
Internet Explorer 和 Mozilla Firefox 均使用引用计数来为 DOM 对象处理内存。在引用计数系统,每个所引用的对象都会保留一个计数,以获悉有多少对象正在引用它。如果计数为零,该对象就会被销毁,其占用的内存也会返回给堆。虽然这种解决方案总的来说还算有效,但在循环引用方面却存在一些盲点。
<html>
<body>
<script type="text/javascript">
document.write("circular references between JavaScript and DOM!");
var obj;
window.onload = function(){
obj=document.getElementById("DivElement");
document.getElementById("DivElement").expandoProperty=obj;
obj.bigString=new Array(1000).join(new Array(2000).join("XXXXX"));
};
</script>
<div id="DivElement">Div Element</div>
</body>
</html>
如上述清单中所示,JavaScript 对象 obj 拥有到 DOM 对象的引用,表示为 DivElement。而 DOM 对象则有到此 JavaScript 对象的引用,由 expandoProperty 表示。可见,JavaScript 对象和 DOM 对象间就产生了一个循环引用。由于 DOM 对象是通过引用计数管理的,所以两个对象将都不能销毁。
<html>
<head>
<script type="text/javascript">
document.write(" object s between JavaScript and DOM!");
function myFunction(element)
{
this.elementReference = element;
// This code forms a circular reference here
//by DOM-->JS-->DOM
element.expandoProperty = this;
}
function Leak() {
//This code will leak
new myFunction(document.getElementById("myDiv"));
}
</script>
</head>
<body onload="Leak()">
<div id="myDiv"></div>
</body>
</html>
<html>
<body>
<script type="text/javascript">
document.write("Closure Demo!!");
window.onload=
function closureDemoParentFunction(paramA)
{
var a = paramA;
return function closureDemoInnerFunction (paramB)
{
alert( a +" "+ paramB);
};
};
var x = closureDemoParentFunction("outer x");
x("inner x");
</script>
</body>
</html>
在上述清单中,closureDemoInnerFunction 是在父函数 closureDemoParentFunction 中定义的内部函数。当用外部的 x 对 closureDemoParentFunction 进行调用时,外部函数变量 a 就会被赋值为外部的 x。函数会返回指向内部函数 closureDemoInnerFunction 的指针,该指针包括在变量 x 内。
外部函数 closureDemoParentFunction 的本地变量 a 即使在外部函数返回时仍会存在。这一点不同于 C/C++ 这样的编程语言,在 C/C++ 中,一旦函数返回,本地变量也将不复存在。在 JavaScript 中,在调用 closureDemoParentFunction 的时候,带有属性 a 的范围对象将会被创建。该属性包括值 paramA,又称为“外部 x”。同样地,当 closureDemoParentFunction 返回时,它将会返回内部函数 closureDemoInnerFunction,该函数包括在变量 x 中。
由于内部函数持有到外部函数的变量的引用,所以这个带属性 a 的范围对象将不会被垃圾收集。当对具有参数值 inner x 的 x 进行调用时,即 x("inner x"),将会弹出警告消息,表明 “outer x innerx”。
清单 4 简要解释了 JavaScript 闭包。闭包功能非常强大,原因是它们使内部函数在外部函数返回时也仍然可以保留对此外部函数的变量的访问。不幸的是,闭包非常易于隐藏 JavaScript 对象 和 DOM 对象间的循环引用。
在清单 5 中,可以看到一个闭包,在此闭包内,JavaScript 对象(obj)包含到 DOM 对象的引用(通过 id "element" 被引用)。而 DOM 元素则拥有到 JavaScript obj 的引用。这样建立起来的 JavaScript 对象和 DOM 对象间的循环引用将会导致内存泄漏。
<html>
<body>
<script type="text/javascript">
document.write("Program to illustrate memory leak via closure");
window.onload=function outerFunction(){
var obj = document.getElementById("element");
obj.onclick=function innerFunction(){
alert("Hi! I will leak");
};
obj.bigString=new Array(1000).join(new Array(2000).join("XXXXX"));
// This is used to make the leak significant
};
</script>
<button id="element">Click Me</button>
</body>
</html>
<html>
<body>
<script type="text/javascript">
document.write("Avoiding a memory leak by adding another closure");
window.onload=function outerFunction(){
var anotherObj = function innerFunction()
{
// Some logic here
alert("Hi! I have avoided the leak");
};
(function anotherInnerFunction(){
var obj = document.getElementById("element");
obj.onclick=anotherObj })();
};
</script>
<button id="element">"Click Here"</button>
</body>
</html>