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从闭包函数的变量自增的角度 - 解析变量回收机制

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前言

感觉每一道都可以深入研究下去，单独写一篇文章，包括不限于闭包，原型链，从url输入到页面展示过程，页面优化，react和vue的价值等等。

前段时间觉得JavaScript的学习遇到了瓶颈，进而转去学习python，我认为根本的原因是JavaScript本身太肤浅，面试后发现是我基础太差。懂的人从一开始就懂了，不懂的人，一直在门口徘徊，无法深入下去，甚至自大到去各种社区乱吹水，直到我参加腾讯的这一场面试。

代码实现

const times = (()=>{
  var times = 0;
  return () => times++;
})()
console.log(
  times(),
  times(),
  times(),
  times()
) // 0，1，2，3，

原理

因为times变量一直被引用，没有被回收，所以，每次自增1。

更简单的实现方式，一行代码实现闭包

const times = ((times = 0)=> () => times++)()
console.log(
  times(),
  times(),
  times(),
  times()
) // 0，1，2，3

这并非闭包地专利, 变量放在闭包外部同样可以实现阻止变量地垃圾回收机制

let time = 0
const times = ()=>{
	let time = 10
	return function(){
		return time++
	} 
}// 根据JavaScript作用域链地规则，闭包内部没有，就从外面拿变量

const a = times();  // times函数只被执行了1次，产生了一个变量 time
console.log(
	a(),          // 而times返回的匿名函数却被执行了5次
	a(),          // 而times返回的匿名函数却被执行了5次
	a(),          // 而times返回的匿名函数却被执行了5次   其中的差别相差非常远
	a(),          // 而times返回的匿名函数却被执行了5次
	a()           // 而times返回的匿名函数却被执行了5次
) // 0，1，2，3

深入写下去之前，先放出类似的代码

同样的执行，我把函数执行时间放到了前面，自增失败

const times = ((times = 0)=> () => times++)()();  匿名函数只被执行了一次，同时返回函数再次执行一次
console.log(
  times,   // 得到匿名函数返回值， 函数只有配合()才会被执行一次么，此处
  times,   // 此处没有函数被执行
  times,   // 因此打印值为四个零
  times
)； // 0，0，0，0

同样的执行，我把闭包函数执行时间放到了后面，同样自增失败

const times = ((times = 0)=> () => times++); time相当于声明式函数
console.log(
  times()(),    // 此处外部函数执行一次，产生times变量，返回的函数再执行一次times引用次数为0
  times()(),    // 此处外部函数执行一次，产生times变量，返回的函数再执行一次
  times()(),    // 此处外部函数执行一次，产生times变量，返回的函数再执行一次
  times()()
)； // 0，0，0，0

函数[1,2,3,4,4].entires()会返回一个迭代器,一下代码同样实现了类似自增1的效果 image

const arr = [1,2,3,3,5,6,4,78].entries()
console.log(
  arr2.next().value,
  arr2.next().value,
  arr2.next().value,
  arr2.next().value,
  arr2.next().value
); // [0, 1], [1, 2], [2, 3], [3, 3], [4, 5]  迭代器返回值， 【index，value】

JavaScript辣鸡回收机制

按照JavaScript里垃圾回收的机制,是从root(全局对象)开始寻找这个对象的引用是否可达,如果引用链断裂,那么这个对象就会回收。换句话说，所有对象都是point关系。引用链就是所谓的指针关系。 当const的过程中，声明的那个函数会被压入调用栈，执行完毕，又没有其他地方引用它，那就会被释放。这个浏览器端，挺难的，但是在nodejs端，就可以用process.memoryUsage()调用查看内存使用情况。

{ 
  rss: 23560192,         // 所有内存占用，包括指令区和堆栈。
  heapTotal: 10829824,   // "堆"占用的内存，包括用到的和没用到的。
  heapUsed: 4977904,     // 用到的堆的部分。同时也是判断内存是否泄露的标准。
  external: 8608         // V8 引擎内部的 C++ 对象占用的内存。
}
如果你想要引用，又不想影响垃圾回收机制，那就用WeakMap，WeakSet这种弱引用吧，es6的新属性。

从引用次数来解释为什么变量times没有被回收

const timeFunc = ((time = 0)=> () => time++)
var b = timeFunc();   // time 变量引用次数+1，不能被回收
console.log(b());
console.log(b());
console.log(b());
// 真的非常神奇，需要满足2个条件
// 1.变量命名于返回函数外部，函数函数内部。
// 2.返回函数引用外部变量，导致外部变量无法触发垃圾回收机制。因为引用次数>1
let timeFunc = (time = 0)=>{
  return (() => time++)()
}
var b = timeFunc();  // b变量接受的是timeFunc返回的函数，由于返回函数内部有引用外部变量，故
console.log(b)
console.log(b)

JavaScript中的内存简介（如果缺少必须的基础知识，想要深入了解下去，也是比较难的吧）

像C语言这样的高级语言一般都有低级的内存管理接口，比如 malloc()和free()。另一方面，JavaScript创建变量（对象，字符串等）时分配内存，并且在不再使用它们时“自动”释放。 后一个过程称为垃圾回收。这个“自动”是混乱的根源，并让JavaScript（和其他高级语言）开发者感觉他们可以不关心内存管理。 这是错误的。

闭包的本质

JavaScript闭包的形成原理是基于函数变量作用域链的规则 和 垃圾回收机制的引用计数规则。 JavaScript闭包的本质是内存泄漏，指定内存不释放。 （不过根据内存泄漏的定义是无法使用，无法回收来说，这不是内存泄漏，由于只是无法回收，但是可以使用，为了使用，不让系统回收） JavaScript闭包的用处，私有变量，获取对应值等，。。

内存生命周期

不管什么程序语言，内存生命周期基本是一致的：

  • 分配你所需要的内存
  • 使用分配到的内存（读、写）
  • 不需要时将其释放\归还

在所有语言中第一和第二部分都很清晰。最后一步在底层语言中很清晰，但是在像JavaScript 等上层语言中，这一步是隐藏的、透明的。

为了不让程序员操心（真的是操碎了心），JavaScript自动完成了内存分配工作。

var n = 123;   // 给数值变量分配内存
var s = "azerty"; // 给字符串变量分配内存

var obj = {
	a: 1,
	b: null
};  // 给对象以及其包含的值分配内存

var arr = [1,null,"abra"]; // 给函数（可调用的对象）分配内存

function f(a){
	return a+2
} // 给函数（可调用对象）分配内存

// 为函数表达式也分配一段内存
document.body.addEventListener('scroll', function (){
	console.log('123')
},false)

有些函数调用之后会返回一个对象

var data = new Date();
var a = document.createElement('div');

有些方法是分配新变量或者新对象

var s1 = 'azerty';   // 由于字符串属于引用，所以JavaScript不会为他分配新的内存
var s2 = 's.substr(0,3)'; // s2是一个新的字符串

var a = ["ouais ouais", "nan nan"];
var a2 = ["generation", "nan nan"];
var a3 = a.concat(a2); 
// 新数组有四个元素，是 a 连接 a2 的结果

命名变量的过程其实是对内存的写入和释放

辣鸡回收

如上文所述，内存是否仍然被需要是无法判断的，下面将介绍垃圾回收算法以及垃圾回收的局限性

引用

辣鸡回收算法主要依赖于引用的概念。在内存管理的环境中，如果一个对象有访问另一个对象的权限，那么对于属性属于显示引用，对于原型链属于隐式引用。

引用计数垃圾收集

下面是最简单的垃圾回收算法。此算法把“对象是否被需要”简单定义为“该对象没有被其他对象引用到”。

var o = {
	a: {
		b: 2
	}
};
// 两个对象被创建，一个作为另一个的属性被引用，另一个被分配给变量o
// 很显然，没有一个可以被作为辣鸡收集

var o2 = o; // o2变量是第二个对“这个对象”

o = 1;   // 现在这个对象的原始引用o被o2替换了

var oa = o2.a; // 引用“这个对象”的a属性
                 // 现在，“这个对象”有两个引用了，一个是o2，一个是oa

o2 = 'yo';  // 最初的对象现在已经是零引用了
		// 它可以被垃圾回收了
		// 然而他的属性a还在被调用，所以不能回收

oa = null;	// a属性的那个对象现在也是零引用了
		// 它可以被垃圾回收了

循环引用

上述算法有一个限制：无法解除循环引用

function f(){
  var o = {};
  var o2 = {};
  o.a = o2;
  o2.a = o
}

image 由于他们互相之间产生循环引用，引用次数都>0，所以无法解除引用。

标记清除算法

这个算法把“对象是否不再需要”简化定义为“对象是否可以再被获得”。

这个算法假设有一个根对象，（JavaScript中，根对象就是全局对象）。垃圾回收机制定期从根开始，找所有从根开始引用的对象，然后找这些对象引用的对象，。。。从根开始，垃圾回收机制将找到更好的所有可获取的对象，和手机所有不能获取的对象。

这个算法比之前那个要好，因为循环引用，你根本不能从根元素获取到。

从2012开始，现代浏览器都采用了，标记-清除垃圾回收机制，对所有算法都改进成基于对标记清除的算法

**优点：**循环引用不再是问题。

**缺点：**无法从根对象被查找到的对象都会被清除。尽管这是一个限制，但是开发过程中，我们一般忽略了这个问题。

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