[JavaScript知识库]【JS高程设计学习笔记】第4章-变量、作用域与内存

4.1 原始值与引用值

ES变量包括两种不同类型的数据，原始值（primitive value）和引用值（reference value）则是由多个值构成的对象。

六种原始值：Undefined，Null，Boolean，Number，String，和Symbol

保存原始值的变量是按值（by value）访问的，因为我们操作的就是存储在变量中的实际值

引用值是保存在我们内存中的对象，JavaScript不允许直接访问内存，所以不能直接操作对象所在的内存空间。因此保存引用值的变量是按引用（ by reference）访问的。

动态属性

对于引用值而言，可以随时添加，修改，和删除其属性和方法。

原始值不能有属性，尽管给原始值添加了属性也不会报错。

但原始类型初始化是，用的是new（）关键字，则js会创造一个Object实例，如下

let name1 = "Nicolas";
let name2 = new String("Matt");
name1.age = 27;
name2.age = 26;
console.log(name1.age);    //undefined
console.log(name2.age);    //26
console.log(typeof name1); //string
console.log(typeof name2); //object

复制值

除了存储方式不同，原始值和引用值通过变量复制时也不同。比如：

let num1 = 5;

let num2 = num1;

这两个变量可以独立使用，互不干扰；

但是如果把引用值从一个变量赋值给另一个变量时，这里复制的实际上是一个指针，它指向存储在堆内存中的对象。操作完成后，两个变量实际上指向同一个对象，因此一个对象上面的变化，会在另一个对象上反映出来。

传递参数

ES中所有参数都是按值传递的，不管是原始类型还是引用类型。

ES中的函数的参数就是局部变量

确定类型

typeof可以用来确定原始值的类型

但是对于引用值，通常不关心一个值是不是对象，而是想知道它是什么类型的变量，可以用用instanceof操作符。如果变量是给定引用类型（由原型链决定）的实例，则instanceof操作符返回true。

4.2 执行上下文与作用域

变量或函数的上下文决定了它们可以访问哪些数据。每个上下文都有一个关联的变量对象，而这个上下文中定义的所有变量和函数都存在于这个对象上。但我们无法通过代码访问到变量对象。

上下文中的代码在执行的时候，会创建变量对象的一个作用域链（scope chain）。全局上下文的变量对象始终是作用域链的最后一个变量对象。

内部上下文可以通过作用域链访问外部上下文的一切，但外部上下文无法访问内部上下文中的任何东西。

函数参数被认为是当前上下文中的变量。

作用域链增强

某些语句会导致在作用域链前端临时添加一个变量对象，这个上下文在代码执行后会被删除。通常有两种情况：

try/catch

with语句

变量声明

var函数作用域声明：

let块级作用域声明：let存在暂时性死区，在提升变量上和var不同

const的常量声明：必须初始化，在生命周期内的任何时候都不能重新赋值

在严格模式下，未经声明就初始化变量会报错

标识符查找：查找标识符时会先搜索作用域链前端，若没找到，则沿着作用域链搜索，一直持续到搜索至全局上下文的变量对象，如果仍然没找到，则说明其未声明。

标识符查找并非没有代价，局部变量访问要比全局变量访问快。

4.3 垃圾回收

JS是使用垃圾回收的语言，基本思路很简单：确定哪个变量不会再使用之后，就会释放它的内存，这个过程是周期性的。

标记清理

最常用的垃圾回收策略就是标记清理（mark-and-sweep）。当变量进入上下文，比如在函数内部声明一个变量时，这个变量会被加上存在于上下文的标记。当变量离开上下文时，也会被加上离开上下文的标记。

垃圾回收程序在运行的时候，会标记内存中存储的所有变量。然后它会将所有在上下文的变量，以及被在上下文中的变量引用的变量的标记去掉。其余的被标记的变量就是待删除的。随后垃圾回收程序做一次内存清理，销毁带标记的所有值并收回他们的内存。

引用计数

另一种没那么常用的垃圾回收策略就是引用计数（reference counting）。思路是对每个值都记录它被引用的次数。如果引用数为0，则会被垃圾回收程序回收。

引用计数最大的问题：循环引用的问题，导致大量内存无法被释放

性能

垃圾回收程序会周期性运行，如果内存中分配了很多变量，则可能造成性能损失，因此垃圾回收的时间调度很重要。

垃圾回收有可能会明显拖慢渲染的速度和帧速率，最好是无论什么时候开始收集垃圾，都能让它们尽快结束工作。

现代垃圾回收程序会基于js的运行环境的探测来决定何时执行，比如根据已分配对象的大小和数量来判断。

IE7对JS引擎的垃圾回收程序修改之后，编程动态改变分配变量等会出发垃圾回收的阀值。如果有一次回收的内存达到了已分配内存的85%，则阀值设为默认值。大大提升了重度依赖js的在web中的性能

内存管理

优化内存占用的最佳手段就是保证在执行代码时只保存必要的数据。如果数据不再必要，那么把它设置为null，这也可以叫做解除引用。

通过const和let声明提升性能：使用这两个关键字，可能让垃圾回收程序更快介入

隐藏类和删除操作：Chrome V8引擎在将解释后的JS代码编译为实际的机器码时会利用隐藏类，如果代码非常注重性能，则这个很重要。最佳实践是，把不想要的属性设置为null，这样可以保持隐藏类不变和继续共享，同时也能达到删除引用值供垃圾回收程序回收的效果。

内存泄漏：意外声明全局变量是最常见但最容易修复的内存泄漏问题。只需要在前面加上var，let，const即可。其次，定时器也可能造成内存泄漏，闭包也很容易在不知不觉间造成内存泄漏。

静态分配与对象池：压榨浏览器，如何减少浏览器执行垃圾回收的次数就是需要考虑的。浏览器决定何时运行垃圾回收程序的一个标准就是对象更替的速度。假设有一个计算二维矢量加法的函数，很影响性能，那么解决方案是不要动态创建矢量。另一个策略就是使用对象池。在初始化的某一时刻，可以创建一个对象池，用来管理一组可回收的对象。静态分配（对象池只按需分配）实际上是优化的一种极端形式，大多数情况属于过早优化，不用考虑。

总结

• 原始值大小固定，保存在栈内存上；引用值是对象，存储在堆内存上。
• 执行上下文分为全局上下文，函数上下文和块级上下文。
• 代码执行流每进入一个新的上下文都会创建一个作用域链，用于搜索变量和函数。
• 全局上下文只能访问全局上下文中的变量和函数，不能直接访问局部上下文中的任何数据。
• 变量的执行上下文用于确定什么时候释放内存
• JS是使用垃圾回收的编程语言，开发着不需要操心内存分配和回收。主流的垃圾回收算法是标记清理，离开作用域的值会被自动标记为可回收，然后再垃圾回收期间被删除。