什么是内存泄露?内存泄露是指new了一块内存,但无法被释放或者被垃圾回收。new了一个对象之后,它申请占用了一块堆内存,当把这个对象指针置为null时或者离开作用域导致被销毁,那么这块内存没有人引用它了在JS里面就会被自动垃圾回收。但是如果这个对象指针没有被置为null,且代码里面没办法再获取到这个对象指针了,就会导致无法释放掉它指向的内存,也就是说发生了内存泄露。为什么代码里面会拿不到这个对象指针了呢,举一个例子:
// module date.js
let date = null;
export default {
init () {
date = new Date();
}
}
// main.js
import date from 'date.js';
date.init();
在main.js初始化了date之后,date这个变量就一会直存在了,直到你把页面关了,因为date的引用是在另一个module里面,可以理解为模块就是一个闭包对外是不可见的。所以如果你是希望这个date对象一直存在、需要一直使用的话,那么没有问题,但是如果想用一次就不用了那就会有问题,这个对象一直在内存里面没有被释放就发生了内存泄露。
另一种比较隐蔽并且很常见的内存泄露是事件绑定,形成了一个闭包,导致一些变量一直存在。如下例子所示:
// 一个图片懒惰加载引擎示例
class ImageLazyLoader {
constructor ($photoList) {
$(window).on('scroll', () => {
this.showImage($photoList);
});
}
showImage ($photoList) {
$photoList.each(img => {
// 通过位置判断图片滑出来了就加载
img.src = $(img).attr('data-src');
});
}
}
// 点击分页的时候就初始化一个图片懒惰加载的
$('.page').on('click', function () {
new ImageLazyLoader($('img.photo'));
});
这是一个图片懒惰加载的模型,每次点分页的时候就会清掉上一页的数据更新为当前页的DOM,并重新初始化一个懒惰加载的引擎。它里面监听了scroll事件,对传进来的图片列表的DOM进行处理。每点一次分页就会重新new一个,这里就发生了内存泄露,主要是以下3行代码导致的:
$(window).on('scroll', () => {
this.showImage($photoList);
});
因为这里的事件绑定形成了一个闭包,this/$photoList
这两个变量一直没有被释放,this
是指向ImageLazyLoader
的实例,而$photoList
是指向DOM结点,当清除掉上一页的数据的时候,相关DOM结点已经从DOM树分离出来了,但是仍然还有一个$photoList
指向它们,导致这些DOM结点无法被垃圾回收一直在内存里面,就发生了内存泄露。由于this变量也被闭包困住了没有被释放,所以还有一个ImageLazyLoader
的实例发生内存泄露。
这个的解决方法比较简单,就是销毁实例的时候把绑定的事件off掉,如下代码所示:
class ImageLazyLoader {
constructor ($photoList) {
this.scrollShow = () => {
this.showImage($photoList);
};
$(window).on('scroll', this.scrollShow);
}
// 新增一个事件解绑
clear () {
$(window).off('scroll', this.scrollShow);
}
showImage ($photoList) {
$photoList.each(img => {
// 通过位置判断图片滑出来了就加载
img.src = $(img).attr('data-src');
});
// 判断如果图片已全部显示,就把事件解绑了
if (this.allShown) {
this.clear();
}
}
}
// 点击分页的时候就初始化一个图片懒惰加载的
let lazyLoader = null;
$('.page').on('click', function () {
lazyLoader && (lazyLoader.clear());
lazyLoader = new ImageLazyLoader($('img.photo'));
});
在每次实例化一个ImageLazyLoader
之前把先把上一个实例clear
掉,clear
里面进行解绑,由于JS有构造函数但是没有解构函数,所以需要自己写一个clear
,在外面手动调一下clear
。同时在事件的执行过程的合适时机自动把事件给解绑了,上面是判断如果所有的图片都展示出来了那么就没必要监听scroll事件了直接解绑了。这样就能解决内存泄露的问题了,能够触发自动垃圾回收。
为什么把事件解绑了,就不会有闭包引用了呢?因为JS引擎检测到那个闭包没用了,就把那个闭包销毁了,那么闭包引用的外部变量也自然会被置空。
好了,基础知识就讲解到这里,现在用Chrome devtools的内存检测工具来实际操作一遍,方便发现页面的一些内存泄露行为。为了避免装给浏览器装的一些插件造成影响,使用Chome的隐身模式页面,它会把所有的插件都给禁掉。
然后打开devtools,切到Memory的tab,选中Heap snapshot,如下所示:
什么叫heap snapshot
呢?翻译一下就是堆快照,给当前内存堆拍一张照片。因为动态申请的内存都是在堆里面的,而局部变量是在内存栈里面,是由操作系统分配管理的是不会内存泄露了。所以关心堆的情况就好了。
然后做一些增删改DOM的操作,如:
(1) 弹一个框,然后把弹框给关了
(2) 单页面的点击跳转到另一个路由,然后再点后退返回
(3) 点击分页触发动态改DOM
就是先增加DOM,然后把这些DOM给删了,看一下这些被删除的DOM是否还有对象引用它们。
这里我是第2种方式的场景,检测单页面应用的某个路由页面是否存在内存泄露。先打开首页,点到另一个页面,再点后退,接着点一下垃圾回收的按钮:
触发垃圾回收,避免一些不必要的干扰。
然后再点一下拍照按钮:
它就会把当前页面的内存堆扫描一遍显示出来,如下图所示:
然后在上面中间的
Class Filter
的搜索框里搜一下detached
:
它就会显示所有已经分离了DOM树的DOM结点,重点关注distance
值不为空的,这个distance
表示距离DOM根结点的距离。上图展示的这些div具体是啥呢?我们把鼠标放上去不动等个2s,它就会显示这个div的DOM信息:
通过className等信息可以知道它就是那个要检查的页面的DOM节点,在下面的Object的窗口里面依次展开它的父结点,可以看到它最外面的父结点是一个VueComponent
实例:
下面黄色字体native_bind
表示有个事件指向了它,黄色表示引用仍然生效,把鼠标放到native_bind
上面停留2秒:
它会提示你是在homework-web.vue
这个文件有一个getScale
函数绑定在了window上面,查看一下这个文件确实是有一个绑定:
mounted () {
window.addEventListener('resize', this.getScale);
}
所以虽然Vue组件把DOM删除了,但是还有个引用存在,导致组件实例没有被释放,组件里面又有一个$el
指向DOM,所以DOM也没有被释放。
但是看代码的话是在beforeDestroyed
里面解绑的:
beforeDestroyed () {
window.removeEventListener('resize', this.getScale);
}
所以应该没有问题啊?
定睛一看,傻眼了,原来函数名写错了,应该是:
beforeDestroy () {
window.removeEventListener('resize', this.getScale);
}
发现了一个隐藏多日的bug,因为这个比较隐蔽,就算写错了也不会有明显的感知了。
把这个地方改一下,重复操作一遍,再拍一张内存快照。我们发现游离的div节点仍然是74个且disance不为空,没有改进如下图所示:
难道刚刚改得不对?继续查看刚刚第2个节点:
可以发现,这次是有一个事件总线EventBus的事件绑定指向了它,说明除了刚刚那个resize
事件绑定之外,还有一个EventBus
的事件没有释放,事件名称是gToNextHomworkTask
。我们搜一下这个事件是在哪里绑的,可以找到它是在路由组件的一个子组件里面绑的:
mounted () {
EventBus.$on('goToNextHomeworkTask', this.go2NextQuestion);
}
果不其然,这个组件只有$on
,没有$off
,所以导致组件卸载的时候仍然有一个事件的引用。所以需要在这个组件的destroyed里面给$off
掉:
destroyed () {
EventBus.$off('goToNextHomeworkTask', this.go2NextQuestion);
}
改完后刷新页面操作第3次,再拍一张内存快照,比较尴尬的是情况还是一样:
说明还有人引用它,继续查看是谁引用了没有释放:
可以发现是一个Vuex的$store的watch监听没有释放,借助Watcher的cb属性可以知道具体是哪个监听函数。利用简单的文本搜索发现是在一个子组件里面进行了watch
:
mounted () {
this.$store.watch(state => state.currentIndex, (newIndex, oldIndex) => {
if (this.$refs.animation && newIndex === this.task.index - 1) {
this.$refs.animation.beginElement();
}
});
}
watch
里面有一个this
指针指向了组件的DOM元素,由于子组件没有被释放,那么包含它的父组件自然不会被释放,所以一层层往上,导致最外面那个路由组件也不会被释放。
这个需要在destroyed的时候unwatch一下:
mounted () {
this.unwatchStore = this.$store.watch(state => state.currentIndex, (newIndex, oldIndex) => {
// 代码略
});
},
destroyed () {
this.unwatchStore();
}
处理完之后再拍一张内存快照,如下图所示:
虽然还是74个但是distance
已经为空了,可对比前3步distance
都不为空,并且下面Object展开没有找到标黄的部分了,也就是说这个路由组件内存泄露的问题已经得到解决。
我们继续查看其它distance
不为空的div节点,如下图所示,可以按照distance
排下序:
其中有一个是.animate-container
:
它是一个用来放lottie
动画的DOM容器,lottie
对象里面仍有引用它:
这个是一个用lottie做的loading
动画,当loading
结束的时候,我会手动调一下它的stop api停止动画,并且把.animte-container
给remove
掉,但是为什么lottie
还不肯放过它呢?我的代码是这么写的:
let loadingAnimate = null;
let bodymovinAnimate = {
// 显示loading动画
showLoading () {
loadingAnimate = bodymovinAnimate._showAnimate();
return loadingAnimate;
},
// 停止loading动画
stopLoading () {
loadingAnimate && bodymovinAnimate._stopAnimate(loadingAnimate);
},
// 开始lottie动画
_showAnimate () {
const animate = lottie.loadAnimation({
// 参数省略
});
return animate;
}
// 结束lottie动画
_stopAnimate (animate) {
animate.stop();
let $container = $(animate.wrapper).closest('.bodymovin-container');
$container.remove();
},
};
export default bodymovinAnimate;
我猜想是调了stop
之后lottie
仍然没有释放对DOM的引用,因为stop
之后还能够够支持重新start
的,所以它得咬着DOM不放,因此如果要彻底结束动画,应该不是调stop,查了一下它还有一个destroy
的方法,把stop
换成destroy
:
// 结束lottie动画
_stopAnimate (animate) {
animate.destroy();
let $container = $(animate.wrapper).closest('.bodymovin-container');
$container.remove();
}
这样改了之后,lottie的引用就会把它给释放了,问题解决了,然后再重新拍一张照片:
仍然有一个exports.default
指向它,它是webpack
的模块,我猜想是因为本文开篇提到的例子的原因,就是模块形成了闭包,它的变量没有被释放造成内存泄露,所以在stopLoading
里面把它置成null
:
// 停止loading动画
stopLoading () {
loadingAnimate && bodymovinAnimate._stopAnimate(loadingAnimate);
loadingAnimate = null;
}
这样试了之后,.animate-container
这个DOM对象就没有人引用它了。
最后div还剩下3个有distance
:
其中两个是jq
的$.support.boxSizingReliable
,是jq
用来检测boxszing
是否可用创建的div:
还有一个是Vue
的:
这些都是使用的库造成的内存泄露,暂时先不管。
再去分析其它的标签也有类似的情况。
所以综合上面的分析,造成内存泄露的可能会有以下几种情况:
(1)监听在window/body等事件没有解绑
(2)绑在EventBus的事件没有解绑
(3)Vuex的$store watch了之后没有unwatch
(4)模块形成的闭包内部变量使用完后没有置成null
(5)使用第三方库创建,没有调用正确的销毁函数
并且可以借助Chrome的内存分析工具进行快速排查,本文主要是用到了内存堆快照的基本功能,读者可以尝试分析自己的页面是否存在内存泄漏,方法是做一些操作如弹个框然后关了,拍一张堆快照,搜索detached,按distance排序,把非空的节点展开父级,找到标黄的字样说明,那些就是存在没有释放的引用。也就是说这个方法主要是分析仍然存在引用的游离DOM节点。因为页面的内存泄露通常是和DOM相关的,普通的JS变量由于有垃圾回收所以一般不会有问题,除非使用闭包把变量困住了用完了又没有置空。
DOM相关的内存泄露通常也是因为闭包和事件绑定引起的。绑了(全局)事件之后,在不需要的时候需要把它解绑。当然直接绑在div上面的可以直接把div删了,绑在它上面的事件就自然解绑了。