万恶的前端内存泄漏及万善的解决方案

小咪咪 2023-01-16 04:56 103阅读 0赞

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原文：https://segmentfault.com/a/1190000038816646

本文在github做了收录 github.com/Michael-lzg…

最近收到测试人员的反馈说我们开发的页面偶现卡死，点击无反应的情况，特别是打开页面较久的时候发生概率较高。打开任务管理器，看到内存占有率已经很高了，初步判断可能存在内存泄漏的情况。下面排查内存泄漏的原因。

系统进程不再用到的内存，没有及时释放，就叫做内存泄漏（memory leak）。当内存占用越来越高，轻则影响系统性能，重则导致进程崩溃。Chrome 限制了浏览器所能使用的内存极限（64 位为 1.4GB，32 位为 1.0GB）

### 引起内存泄漏的原因 ###

#### 1、意外的全局变量 ####

由于 js 对未声明变量的处理方式是在全局对象上创建该变量的引用。如果在浏览器中，全局对象就是 window 对象。变量在窗口关闭或重新刷新页面之前都不会被释放，如果未声明的变量缓存大量的数据，就会导致内存泄露。

*  未声明变量

function fn() {
      a = 'global variable'
    }
    fn()

*  使用 this 创建的变量(this 的指向是 window)。

function fn() {
      this.a = 'global variable'
    }
    fn()

解决方法：

*  避免创建全局变量
 *  使用严格模式,在 JavaScript 文件头部或者函数的顶部加上 `use strict`。

#### 2、闭包引起的内存泄漏 ####

原因：闭包可以读取函数内部的变量，然后让这些变量始终保存在内存中。如果在使用结束后没有将局部变量清除，就可能导致内存泄露。

function fn () {
      var a = "I'm a";
      return function () {
        console.log(a);
      };
    }

解决：将事件处理函数定义在外部，解除闭包，或者在定义事件处理函数的外部函数中。

比如：在循环中的函数表达式，能复用最好放到循环外面。

// bad
    for (var k = 0; k < 10; k++) {
      var t = function (a) {
        // 创建了10次  函数对象。
        console.log(a)
      }
      t(k)
    }
    
    // good
    function t(a) {
      console.log(a)
    }
    for (var k = 0; k < 10; k++) {
      t(k)
    }
    t = null

#### 3、没有清理的 DOM 元素引用 ####

原因：虽然别的地方删除了，但是对象中还存在对 dom 的引用。

// 在对象中引用DOM
    var elements = {
      btn: document.getElementById('btn'),
    }
    function doSomeThing() {
      elements.btn.click()
    }
    
    function removeBtn() {
      // 将body中的btn移除, 也就是移除 DOM树中的btn
      document.body.removeChild(document.getElementById('button'))
      // 但是此时全局变量elements还是保留了对btn的引用, btn还是存在于内存中,不能被GC回收
    }

解决方法：手动删除，`elements.btn = null`。

#### 4、被遗忘的定时器或者回调 ####

定时器中有 dom 的引用，即使 dom 删除了，但是定时器还在，所以内存中还是有这个 dom。

// 定时器
    var serverData = loadData()
    setInterval(function () {
      var renderer = document.getElementById('renderer')
      if (renderer) {
        renderer.innerHTML = JSON.stringify(serverData)
      }
    }, 5000)
    
    // 观察者模式
    var btn = document.getElementById('btn')
    function onClick(element) {
      element.innerHTMl = "I'm innerHTML"
    }
    btn.addEventListener('click', onClick)

解决方法：

*  手动删除定时器和 dom。
 *  removeEventListener 移除事件监听

### vue 中容易出现内存泄露的几种情况 ###

在 Vue SPA 开发应用，那么就更要当心内存泄漏的问题。因为在 SPA 的设计中，用户使用它时是不需要刷新浏览器的，所以 JavaScript 应用需要自行清理组件来确保垃圾回收以预期的方式生效。因此开发过程中，你需要时刻警惕内存泄漏的问题。

#### 1、全局变量造成的内存泄露 ####

声明的全局变量在切换页面的时候没有清空

<template>
      <div id="home">这里是首页</div>
    </template>
    
    <script> 
    export default {
        mounted() {
          window.test = {
            // 此处在全局window对象中引用了本页面的dom对象
            name: 'home',
            node: document.getElementById('home'),
          }
        },
      } 
    </script>

解决方案:在页面卸载的时候顺便处理掉该引用。

destroyed () {
      window.test = null // 页面卸载的时候解除引用
     }

#### 2、监听在 window/body 等事件没有解绑 ####

特别注意 window.addEventListener 之类的时间监听

<template>
    <div id="home">这里是首页</div>
    </template>
    
    <script> 
     export default {
         mounted () {
          window.addEventListener('resize', this.func) //window对象引用了home页面的方法
      }
    } 
    </script>

解决方法:在页面销毁的时候，顺便解除引用，释放内存

mounted () {
      window.addEventListener('resize', this.func)
    },
    beforeDestroy () {
      window.removeEventListener('resize', this.func)
    }

#### 3、绑在 EventBus 的事件没有解绑 ####

举个例子

<template>
      <div id="home">这里是首页</div>
    </template>
    
    <script> 
    export default {
      mounted () {
       this.$EventBus.$on('homeTask', res => this.func(res))
      }
    }
    </script>

解决方法:在页面卸载的时候也可以考虑解除引用

mounted () {
     this.$EventBus.$on('homeTask', res => this.func(res))
    },
    destroyed () {
     this.$EventBus.$off()
    }

#### 4、Echarts ####

每一个图例在没有数据的时候它会创建一个定时器去渲染气泡，页面切换后，echarts 图例是销毁了，但是这个 echarts 的实例还在内存当中，同时它的气泡渲染定时器还在运行。这就导致 Echarts 占用 CPU 高，导致浏览器卡顿，当数据量比较大时甚至浏览器崩溃。

解决方法：加一个 beforeDestroy()方法释放该页面的 chart 资源，我也试过使用 dispose()方法，但是 dispose 销毁这个图例，图例是不存在了，但图例的 resize()方法会启动，则会报没有 resize 这个方法，而 clear()方法则是清空图例数据，不影响图例的 resize，而且能够释放内存，切换的时候就很顺畅了。

beforeDestroy () {
      this.chart.clear()
    }

#### 5、[v-if ][v-if]指令产生的内存泄露 ####

v-if 绑定到 false 的值，但是实际上 dom 元素在隐藏的时候没有被真实的释放掉。

比如下面的示例中，我们加载了一个带有非常多选项的选择框，然后我们用到了一个显示/隐藏按钮，通过一个 v-if 指令从虚拟 DOM 中添加或移除它。这个示例的问题在于这个 v-if 指令会从 DOM 中移除父级元素，但是我们并没有清除由 Choices.js 新添加的 DOM 片段，从而导致了内存泄漏。

<div id="app">
      <button v-if="showChoices" @click="hide">Hide</button>
      <button v-if="!showChoices" @click="show">Show</button>
      <div v-if="showChoices">
        <select id="choices-single-default"></select>
      </div>
    </div>
    
    <script> export default {
        data() {
          return {
            showChoices: true,
          }
        },
        mounted: function () {
          this.initializeChoices()
        },
        methods: {
          initializeChoices: function () {
            let list = []
            // 我们来为选择框载入很多选项，这样的话它会占用大量的内存
            for (let i = 0; i < 1000; i++) {
              list.push({
                label: 'Item ' + i,
                value: i,
              })
            }
            new Choices('#choices-single-default', {
              searchEnabled: true,
              removeItemButton: true,
              choices: list,
            })
          },
          show: function () {
            this.showChoices = true
            this.$nextTick(() => {
              this.initializeChoices()
            })
          },
          hide: function () {
            this.showChoices = false
          },
        },
      } </script>

在上述的示例中，我们可以用 hide() 方法在将选择框从 DOM 中移除之前做一些清理工作，来解决内存泄露问题。为了做到这一点，我们会在 Vue 实例的数据对象中保留一个属性，并会使用 Choices API 中的 destroy() 方法将其清除。

<div id="app">
      <button v-if="showChoices" @click="hide">Hide</button>
      <button v-if="!showChoices" @click="show">Show</button>
      <div v-if="showChoices">
        <select id="choices-single-default"></select>
      </div>
    </div>
    
    <script> export default {
        data() {
          return {
            showChoices: true,
            choicesSelect: null
          }
        },
        mounted: function () {
          this.initializeChoices()
        },
        methods: {
          initializeChoices: function () {
            let list = []
            for (let i = 0; i < 1000; i++) {
              list.push({
                label: 'Item ' + i,
                value: i,
              })
            }
             // 在我们的 Vue 实例的数据对象中设置一个 `choicesSelect` 的引用
            this.choicesSelect = new Choices("#choices-single-default", {
              searchEnabled: true,
              removeItemButton: true,
              choices: list,
            })
          },
          show: function () {
            this.showChoices = true
            this.$nextTick(() => {
              this.initializeChoices()
            })
          },
          hide: function () {
            // 现在我们可以让 Choices 使用这个引用，从 DOM 中移除这些元素之前进行清理工作
            this.choicesSelect.destroy()
            this.showChoices = false
          },
        },
      } </script>

### ES6 防止内存泄漏 ###

前面说过，及时清除引用非常重要。但是，你不可能记得那么多，有时候一疏忽就忘了，所以才有那么多内存泄漏。

关于ES6 的相关知识，你还可以看看这篇：[汇总JS语法 ES6、ES7、ES8、ES9、ES10、ES11、ES12新特性][JS_ ES6_ES7_ES8_ES9_ES10_ES11_ES12]

ES6 考虑到这点，推出了两种新的数据结构：weakset 和 weakmap 。他们对值的引用都是不计入垃圾回收机制的，也就是说，如果其他对象都不再引用该对象，那么垃圾回收机制会自动回收该对象所占用的内存。

const wm = new WeakMap()
    const element = document.getElementById('example')
    vm.set(element, 'something')
    vm.get(element)

上面代码中，先新建一个 Weakmap 实例。然后，将一个 DOM 节点作为键名存入该实例，并将一些附加信息作为键值，一起存放在 WeakMap 里面。这时，WeakMap 里面对 element 的引用就是弱引用，不会被计入垃圾回收机制。

注册监听事件的 listener 对象很适合用 WeakMap 来实现。

// 代码1
    ele.addEventListener('click', handler, false)
    
    // 代码2
    const listener = new WeakMap()
    listener.set(ele, handler)
    ele.addEventListener('click', listener.get(ele), false)

代码 2 比起代码 1 的好处是：由于监听函数是放在 WeakMap 里面，一旦 dom 对象 ele 消失，与它绑定的监听函数 handler 也会自动消失。

## 推荐文章 ##

[21道关于性能优化的面试题(附答案)][21]

[深入理解 JavaScript 之事件循环(Event Loop)][JavaScript _Event Loop]

[从 4 个面试题了解「浏览器的垃圾回收」][4]

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