(一)堆(heap
),栈(stack
)与队列(queue
)
- 栈数据结构
JavaScript中并没有严格意义上区分栈内存与堆内存。执行上下文的执行顺序借用了栈数据结构的存取方式。
栈空间特点:先进后出,后进先出
乒乓球的存放方式与栈中存取数据的方式如出一辙。处于盒子中最顶层的乒乓球5,它一定是最后被放进去,但可以最先被使用。
- 堆数据结构
堆数据结构是一种树状结构。它的存取数据的方式,与书架与书非常相似。我们不关心书的放置顺序是怎样的,只需知道书的名字就可以取出我们想要的书了。好比在JSON
格式的数据中,我们存储的key-value
是可以无序的,只要知道key
,就能取出这个key
对应的value
。
- 队列
在JavaScript
中,理解队列数据结构的目的主要是为了清晰的明白事件循环(Event Loop
)的机制到底是怎么回事。
队列的特点:先进先出,后进后出
队列是一种先进先出(FIFO
)的数据结构。正如排队过安检一样,排在队伍前面的人一定是最先过检的人。
(二)JavaScript
中的基本类型和引用类型与堆栈的关系
- 基本类型
Undefined
、Null
、Boolean
、Number
和 String
,这5中基本数据类型在内存中分别占有固定大小的空间,他们的值保存在栈空间,是按值来访问的,因为可以操作保存在变量中的实际的值。
- 引用类型
引用数据类型的值是保存在堆内存中的对象,值大小不固定,栈内存中存放地址指向堆内存中的对象,是按引用访问的。
栈内存中存放的只是该对象的访问地址,在堆内存中为这个值分配空间。由于这种值的大小不固定,因此不能把它们保存到栈内存中。但内存地址大小的固定的,因此可以将内存地址保存在栈内存中。 这样,当查询引用类型的变量时, 先从栈中读取内存地址, 然后再通过地址找到堆中的值。对于这种,我们把它叫做按引用访问。
var a1 = 0; // 变量对象
var a2 = 'this is string'; // 变量对象
var a3 = null; // 变量对象
var b = { m: 20 }; // 变量b存在于变量对象中,{m: 20} 作为对象存在于堆内存中
var c = [1, 2, 3]; // 变量c存在于变量对象中,[1, 2, 3] 作为对象存在于堆内存中
JavaScript
不允许直接访问堆内存中的位置,因此我们不能直接操作对象的堆内存空间。在操作对象时,实际上是在操作对象的引用而不是实际的对象。为此,引用类型的值是按引用访问的。
当我们要访问堆内存中的引用数据类型时:
(1)从栈中获取该对象的地址引用;
(2)再从堆内存中取得我们需要的数据。
(三)复制变量值
- 基本类型数据的拷贝
var a = 20;
var b = a;
b = 30;
// 这时a的值是多少?
在变量对象中的数据发生复制行为时,系统会自动为新的变量分配一个新值,最后这些变量都是相互独立互不影响的。var b = a
执行之后,a
与b
虽然值都等于20
,但是他们其实已经是相互独立互不影响的值了。由于基本类型是按值访问的,所以我们修改了b
的值以后,a
的值并不会发生变化。
- 引用类型数据的拷贝
基本类型拷贝的时候只是在内存中又开辟了新的空间,和它被拷贝的对象属于 互不想干的东西,因此深浅拷贝是相对于引用类型的。
var m = { a: 10, b: 20 }
var n = m;
n.a = 15;
// 这时m.a的值是多少
(1)引用类型的复制,同样为新的变量n
分配一个新的值,保存在栈内存中,不同的是,这个值仅仅是引用类型的一个地址指针;
(2)他们两个指向同一个值,也就是地址指针相同,在堆内存中访问到的具体对象实际上是同一个;
(3)因此改变n.a
时,m.a
也发生了变化,这就是引用类型的特性。
- 当我们改变子对象(复制出来的新对象)时,父对象(被拷贝的对象)也会跟着改变的拷贝,称为浅拷贝。也就是说,子对象和父对象在浅拷贝的时候他们指向同一个内存的对象。
- 深度拷贝就是把父对象拷贝到子对象上,而且两者的内存和以后的操作都互不影响的拷贝!
(四)栈内存与堆内存总结
栈内存 | 堆内存 |
---|---|
存储基础数据类型 | 存储引用数据类型 |
按值访问 | 按引用访问 |
存储的值大小固定 | 存储的值大小不定,可动态调整 |
由系统自动分配内存空间 | 由代码进行指定分配 |
空间小,运行效率高 | 空间大,运行效率相对较低 |
先进后出,后进先出 | 无序存储,可根据引用直接获取 |