JS魔法堂：再识IE的内存泄露-js导致内存泄露

一、前言　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

IE6~8除了不遵守W3C标准和各种诡异外，我想最让人诟病的应该是内存泄露的问题了。这阵子趁项目技术调研的机会好好的再认识一回，以下内容若有纰漏请大家指正，谢谢！

目录一大坨！

二、内存泄漏到底是哪里漏了？

2.1. JS Engine Object、DOM Element 和 BOM Element

2.2. JS Engine Object的内存回收机制

2.3. DOM Element的内存回收机制

2.4. 两种泄漏方式

三、4种泄漏模式

　　 3.1. Circular References

　　 3.2. Closures

　　 3.3. Cross-page Leaks

3.4. Pseduo-Leaks

四、当前页面泄漏的示例

4.1. DOM Hyperspace引起的DOM Element引用孤岛

　 4.2. 释放Iframe没那么简单

五、IE8下连续修改IMG的src居然耗尽内存？

六、监控工具

七、总结

八、参考

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二、内存泄漏到底是哪里漏了？　　　　　　　　　　　　　　　　　　

SPA跑久了页面响应速度剧减又被用户投诉，搪塞说句“IE是比较容易发生内存泄漏，刷刷页面就好”。那真的是刷刷页面就能释放泄漏了的内存吗？下面我们一起来探讨一下！

内存泄漏：内存资源得不到释放 && 失去对该内存区的指针 => 无法复用内存资源，最终导致内存溢出

2.1. JS Engine Object、DOM Element 和 BOM Element

Script中我们能操作的对象可分为三种：JS Engine Object、DOM Element 和 BOM Element。

JS Engine Object： var obj = Object(); var array = [];等等

DOM Element： var el = document.createElement('div'); var div = document.getElementById('name');等等

BOM Element： window; window.location;等等

其中只有JS Engine Object和DOM Element是我们可以CRUD的，因此也就有可能发生内存泄漏的问题。

2.2. JS Engine Object的内存回收机制　

IE的JScript Garbage Collector采用的是Mark-and-Sweep算法，当执行垃圾回收时会先遍历所有JS Engine Object并标记未被引用的对象，然后释放掉被标记的内存空间。

由于Mark-and-Sweep算法的缘故，也能很好地释放引用孤岛的内存空间。

而IE下独有的CollectGarbage()则用于回收无引用或引用孤岛的JS Engine Object。

2.3. DOM Element的内存回收机制

当DOM Element不再被引用时会被回收，但具体被谁何时回收则有待研究了。

2.4. 两种泄漏方式

a. 当前页面泄漏：刷新页面或跳转到其他页面就能释放的内存资源。

b. 跨页面泄漏：刷新页面或跳转到其他页面也无法释放的内存资源。

当前页面泄漏处理难度相对简单，跨页面泄漏才是处理大头。

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三、4种泄漏模式

下面是Justin Rogers总结出来的4种会引起泄漏的反模式。

3.1. Circular References(导致跨页面内存泄漏)

循环引用可谓是引起内存泄漏的根本原因，其他的泄漏模式***层还是因为出现的循环引用。

Leak Memory

<div id="test"></div> 
<script type="text/javascript"> 
var $el = {tag: 'div', dom: null} // 创建JS Engine Object 
$el.dom = document.getElementById('test') // JS Engine Object references to DOM Element 
$el.dom.expandoProp = $el // DOM Element references to JS Engine Object 
 
// 造成circular references 
// GC不会清理$el，而页面刷新时也不会清理$el.dom 
 
setTimeout('location.reload()', 500) // 刷新页面 
</script>

Non-Leak Memory

<body onunload="clearMemory()"> 
<div id="test"></div> 
<script type="text/javascript"> 
function clearMemory(){ 
$el.dom.expandoProp = null; // 解除DOM Element references to JS Engine Object，那么页面刷新时就会清除$el.dom，而$el也会被GC清除 
} 
 
var $el = {tag: 'div', dom: null} // 创建JS Engine Object 
$el.dom = document.getElementById('test') // JS Engine Object references to DOM Element 
$el.dom.expandoProp = $el // DOM Element references to JS Engine Object 
 
// 造成circular references 
// GC不会清理$el，而页面刷新时也不会清理$el.dom 
 
setTimeout('location.reload()', 500) // 刷新页面 
</script> 
</body>

3.2. Closures(导致跨页面内存泄漏)

闭包具有Lexical scope特性，延长了方法参数和局部变量的生命周期，但同时又容易在无意当中引入循环引用的问题。

Leak Memory

<div id="test"></div> 
<script type="text/javascript"> 
;(function (){ 
var $el = {tag: 'div', dom: null} 
$el.dom = document.getElementById('test') // JS Engine Object references to DOM Element 
$el.dom.attachEvent('click', onclick) // DOM Element references to JS Engine Object 
// 此时还没形成circular references 
 
function onclick(){} // onclick的方法体内隐式引用$el及$el内的dom属性，因此形成了circular refereneces 
// function onclick(){ return eval('$el && true || false') } 返回true 
}()) 
</script>

Non-Leak Memory

<div id="test"></div> 
<script type="text/javascript"> 
;(function (){ 
var $el = {tag: 'div', dom: null} 
$el.dom = document.getElementById('test') // JS Engine Object references to DOM Element 
$el.dom.attachEvent('click', onclick) // DOM Element references to JS Engine Object 
// 此时还没形成circular references 
}()) 
function onclick(){} // onclick方法体内没有引用$el 
</script>

3.3. Cross-page Leaks（当前页面内存泄漏）

由于节点建立联系时会寻找scope，若没有则创建temporary scope，若有则抛弃原有的temporary scope采用已有的scope。

Leak Memory

<html> 
<head> 
<script language="JScript"> 
function LeakMemory() 
{ 
var hostElement = document.getElementById("hostElement"); // Do it a lot, look at Task Manager for memory response 
 
for (i = 0 ; i < 5000 ; i ++ ) 
{ 
var parentDiv = 
document.createElement("<div onClick='foo()'>"); 
var childDiv = 
document.createElement("<div onClick='foo()'>"); // This will leak a temporary object 
parentDiv.appendChild(childDiv); 
hostElement.appendChild(parentDiv); 
hostElement.removeChild(parentDiv); 
parentDiv.removeChild(childDiv); 
parentDiv = null ; 
childDiv = null ; 
} 
hostElement = null ; 
} 
</script> 
</head> 
<body> 
<button onclick ="LeakMemory()"> Memory Leaking Insert </button> 
<div id ="hostElement"></div> 
</body> 
</html>

当childDiv与parentDiv建立连接时，为让childDiv能获取parentDiv的信息，IE会创建temporary scope。而当将parentDiv添加到DOM tree中时，则childDiv和parentDiv均继承document的scope，而temporary scope却不会被GC释放，而要等待浏览器刷新页面才能清理。

Non-Leak Memory

<html> 
<head> 
<script language="JScript"> 
function CleanMemory() 
{ 
var hostElement = document.getElementById("hostElement"); // Do it a lot, look at Task Manager for memory response 
 
for (i = 0 ; i < 5000 ; i ++ ) 
{ 
var parentDiv = document.createElement("<div onClick='foo()'>"); 
var childDiv = document.createElement("<div onClick='foo()'>"); // Changing the order is important, this won’t leak 
hostElement.appendChild(parentDiv); 
parentDiv.appendChild(childDiv); 
hostElement.removeChild(parentDiv); 
parentDiv.removeChild(childDiv); 
parentDiv = null ; 
childDiv = null ; 
} 
hostElement = null ; 
} 
</script> 
</head> 
<body> 
<button onclick ="CleanMemory()"> Clean Insert </button> 
<div id ="hostElement"></div> 
</body> 
</html>

一直使用document scope，不会创建temporary scope

3.4. Pseduo-Leaks

连续创建多个JS Engine Object，而GC未能及时释放内存，其实根本就不是内存泄漏

var tmpStr
for(var i = 0; i < 100000; ++i)
tmpStr = "test"

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四、当前页面泄漏的示例　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

4.1. DOM Hyperspace引起的DOM Element引用孤岛

DOM Hyperspace由PPK发现，在IE下通过removeChild或removeNode从父节点（无论是否已加入DOM Tree）中移除节点后，会创建一个新的#documentFragment，并且被移除的节点的parentNode为该#documentFragment，而该#documentFragment.firstChild为被移除的节点，因此存在DOM Element间的circular reference导致无法释放，只有刷新页面后才会释放资源。

Leak Memory

var div = document.createElement('div')
document.body.appendChild(div)
div.parentNode.removeChild(div)

alert(div.parentNode) // IE8下为[Object object]，Chrome等浏览器为null

Non-Leak Memory

function rm(el){ 
if (!+'\v1'){ 
var d = document.createElement('div') 
d.appendChild(el) 
d.innerHTML = '' 
} 
else{ 
el.parentNode.removeChild(el) 
} 
} 
 
var div = document.createElement('div') 
document.body.appendChild(div) 
rm(div) 
 
alert(div.parentNode) // IE8下为null

4.2. 释放Iframe没那么简单

iframe所占的资源有两部分：iframe元素所占的内存空间和 iframe内页面所占的内存空间。

内存空间释放步骤：

　　　　1. 释放 iframe内页面所占的内存空间

　　　　　　通过设置src=''或src='about:blank'来释放内部页面的资源

　　　　2. 释放 iframe元素所占的内存空间

　　　　　　通过removeChild、removeNode等方法释放iframe元素的内存空间

　　 ligerTab1.2.1的清除方式

var iframe = ...
iframe.src = 'about:blank'
iframe.contentWindow.document.write('')
CollectGarbage && CollectGarbage()
iframe.parentNode.removeChild(iframe)

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五、IE8下连续修改IMG的src居然耗尽内存？　　　　　　　　　　　　

由于IE8会对非原始尺寸的图片进行抗锯齿平滑处理，从而消耗更多的CPU和内存资源。当图片大小和尺寸到一定时，则会出现挂死的情况。（IE6、7没有抗锯齿平滑处理，而IE9则移除该功能）

而这种情况当然就不属于Memory Leak啦！

题外话：

众所周知IMG是replaced element，其width和height属性缺省值又外部资源决定，而我们通过CSS设置的width和height属性均是对缺省值的二次加工。

假设图片原始尺寸为width:200px/height:400px，现在通过CSS设置width:100px，那么图片将按等比例缩放为 width:100px/height:200px；但通过CSS设置width:100px/height:100px时，那么图片则不是按等比例缩放了。

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六、监控工具　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

监控方式多种多样，这里大概分为两类：

1. 当前页面泄漏：Windows的任务管理器、Chrome->dev tools->Profiles->Take Heap Snapshot/Record Heap Allocations等等

2. 跨页面泄漏：sIEve