An article analyzing whether using too many closures will cause memory leaks

闭包，是JS中的一大难点；网上有很多关于闭包会造成内存泄露的描述，说闭包会使其中的变量的值始终保持在内存中，一般都不太推荐使用闭包

而项目中确实有很多使用闭包的场景，比如函数的节流与防抖

那么闭包用多了，会造成内存泄露吗？

场景思考

以下案例： A 页面引入了一个 debounce 防抖函数，跳转到 B 页面后，该防抖函数中闭包所占的内存会被 gc 回收吗？

该案例中，通过变异版的防抖函数来演示闭包的内存回收，此函数中引用了一个内存很大的对象 info（42M的内存），便于明显地对比内存的前后变化

注：可以使用 Chrome 的 Memory 工具查看页面的内存大小：

场景步骤：

1） util.js 中定义了 debounce 防抖函数

// util.js`let info = {  arr: new Array(10 * 1024 * 1024).fill(1),  timer: null};export const debounce = (fn, time) => {  return function (...args) {
    info.timer && clearTimeout(info.timer);
    info.timer = setTimeout(() => {
      fn.apply(this, args);
    }, time);
  };
};

2） A 页面中引入并使用该防抖函数

import { debounce } from './util';mounted() {    this.debounceFn = debounce(() => {      console.log('1');
    }, 1000)
}

• 抓取 A 页面内存： 57.1M

3） 从 A 页面跳转到 B 页面，B 页面中没有引入该 debounce 函数

问题： 从 A 跳转到 B 后，该函数所占的内存会被释放掉吗？

• 此时，抓取 B 页面内存： 58.1M

• 刷新 B 页面，该页面的原始内存为： 16.1M

结论： 前后对比发现，从 A 跳转到 B 后，B 页面内存增大了 42M，证明该防抖函数所占的内存没有被释放掉，即造成了内存泄露

为什么会这样呢？ 按理说跳转 B 页面后，A 页面的组件都被销毁掉了，那么 A 页面所占的内存应该都被释放掉了啊?

我们继续对比测试

4） 如果把 info 对象放到 debounce 函数内部，从 A 跳转到 B 后，该防抖函数所占的内存会被释放掉吗？

// util.js`export const debounce = (fn, time) => { let info = {  arr: new Array(10 * 1024 * 1024).fill(1),  timer: null
 };  return function (...args) {
    info.timer && clearTimeout(info.timer);
    info.timer = setTimeout(() => {
      fn.apply(this, args);
    }, time);
  };
};

按照步骤 4 的操作，重新从 A 跳转到 B 后，B 页面抓取内存为16.1M，证明该函数所占的内存被释放掉了

为什么只是改变了 info 的位置，会引起内存的前后变化？

要搞懂这个问题，需要理解闭包的内存回收机制

闭包简介

闭包：一个函数内部有外部变量的引用，比如函数嵌套函数时，内层函数引用了外层函数作用域下的变量，就形成了闭包。最常见的场景为：函数作为一个函数的参数，或函数作为一个函数的返回值时

闭包示例：

function fn() {
  let num = 1;
  return function f1() {
    console.log(num);
  };}
let a = fn();a();

上面代码中，a 引用了 fn 函数返回的 f1 函数，f1 函数中引入了内部变量 num，导致变量 num 滞留在内存中

打断点调试一下

展开函数 f 的 Scope（作用域的意思）选项，会发现有 Local 局部作用域、Closure 闭包、Global 全局作用域等值，展开 Closure，会发现该闭包被访问的变量是 num，包含 num 的函数为 fn

总结来说，函数 f 的作用域中，访问到了fn 函数中的 num 这个局部变量，从而形成了闭包

所以，如果真正理解好闭包，需要先了解闭包的内存引用，并且要先搞明白这几个知识点：

• 函数作用域链
• 执行上下文
• 变量对象、活动对象

函数的内存表示

先从最简单的代码入手，看下变量是如何在内存中定义的

let a = '小马哥'

这样一段代码，在内存里表示如下

在全局环境 window 下，定义了一个变量 a，并给 a 赋值了一个字符串，箭头表示引用

再定义一个函数

let a = '小马哥'function fn() {  let num = 1}

内存结构如下：

特别注意的是，fn 函数中有一个 [[scopes]] 属性，表示该函数的作用域链，该函数作用域指向全局作用域（浏览器环境就是 window），函数的作用域是理解闭包的关键点之一

请谨记：函数的作用域链是在创建时就确定了，JS 引擎会创建函数时，在该对象上添加一个名叫作用域链的属性，该属性包含着当前函数的作用域以及父作用域，一直到全局作用域

函数在执行时，JS 引擎会创建执行上下文，该执行上下文会包含函数的作用域链（上图中红色的线），其次包含函数内部定义的变量、参数等。在执行时，会首先查找当前作用域下的变量，如果找不到，就会沿着作用域链中查找，一直到全局作用域

垃圾回收机制浅析

现在各大浏览器通常用采用的垃圾回收有两种方法：标记清除、引用计数

这里重点介绍 "引用计数"（reference counting），JS 引擎有一张"引用表"，保存了内存里面所有的资源（通常是各种值）的引用次数。如果一个值的引用次数是0，就表示这个值不再用到了，因此可以将这块内存释放

上图中，左下角的两个值，没有任何引用，所以可以释放

如果一个值不再需要了，引用数却不为0，垃圾回收机制无法释放这块内存，从而导致内存泄漏

判断一个对象是否会被垃圾回收的标准： 从全局对象 window 开始，顺着引用表能找到的都不是内存垃圾，不会被回收掉。只有那些找不到的对象才是内存垃圾，才会在适当的时机被 gc 回收

分析内存泄露的原因

回到最开始的场景，当 info 在 debounce 函数外部时，为什么会造成内存泄露？

进行断点调试

展开 debounce 函数的 Scope选项，发现有两个 Closure 闭包对象，第一个 Closure 中包含了 info 对象，第二个 Closure 闭包对象，属于 util.js 这个模块

内存结构如下：

当从 A 页面切换到 B 页面时，A 页面被销毁，只是销毁了 debounce 函数当前的作用域，但是 util.js 这个模块的闭包却没有被销毁，从 window 对象上沿着引用表依然可以查找到 info 对象，最终造成了内存泄露

当 info 在 debounce 函数内部时，进行断点调试

其内存结构如下：

当从 A 页面切换到 B 页面时，A 页面被销毁，同时会销毁 debounce 函数当前的作用域，从 window 对象上沿着引用表查找不到 info 对象，info 对象会被 gc 回收

闭包内存的释放方式

1、手动释放（需要避免的情况）

如果将闭包引用的变量定义在模块中，这种会造成内存泄露，需要手动释放，如下所示，其他模块需要调用 clearInfo 方法，来释放 info 对象

可以说这种闭包的写法是错误的 （不推荐）， 因为开发者需要非常小心，否则稍有不慎就会造成内存泄露，我们总是希望可以通过 gc 自动回收，避免人为干涉

let info = {  arr: new Array(10 * 1024 * 1024).fill(1),  timer: null};export const debounce = (fn, time) => {  return function (...args) {
    info.timer && clearTimeout(info.timer);
    info.timer = setTimeout(() => {
      fn.apply(this, args);
    }, time);
  };
};export const clearInfo = () => {
  info = null;
};

2、自动释放（大多数的场景）

闭包引用的变量定义在函数中，这样随着外部引用的销毁，该闭包就会被 gc 自动回收 （推荐），无需人工干涉

export const debounce = (fn, time) => {  let info = {    arr: new Array(10 * 1024 * 1024).fill(1),    timer: null
  };  return function (...args) {
    info.timer && clearTimeout(info.timer);
    info.timer = setTimeout(() => {
      fn.apply(this, args);
    }, time);
  };
};

结论

综上所述，项目中大量使用闭包，并不会造成内存泄漏，除非是错误的写法

绝大多数情况，只要引用闭包的函数被正常销毁，闭包所占的内存都会被 gc 自动回收。特别是现在 SPA 项目的盛行，用户在切换页面时，老页面的组件会被框架自动清理，所以我们可以放心大胆的使用闭包，无需多虑

理解了闭包的内存回收机制，才算彻底搞懂了闭包。以上关于闭包的理解，如果有误，欢迎指正 

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