常规循环引用内存泄漏和Closure内存泄漏

要了解javascript的内存泄漏问题，首先要了解的就是javascript的GC原理。

我记得原来在犀牛书《JavaScript: The Definitive Guide》中看到过，IE使用的GC算法是计数器，因此只碰到循环 引用就会造成memory leakage。后来一直觉得和观察到的现象很不一致，直到看到Eric的文章，才明白犀牛书的说法没有说得很明确，估计该书成文后IE升级过算法吧。在IE 6中，对于javascript object内部，jscript使用的是mark-and-sweep算法，而对于javascript object与外部object(包括native object和vbscript object等等)的引用时，IE 6使用的才是计数器的算法。

Eric Lippert在http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2003/09/17/53038.aspx一文中提到IE 6中JScript的GC算法使用的是nongeneration mark-and-sweep。对于javascript对算法的实现缺陷，文章如是说：
"The benefits of this approach are numerous, but the principle benefit is that circular references are not leaked unless the circular reference involves an object not owned by JScript. "
也就是说，IE 6对于纯粹的Script Objects间的Circular References是可以正确处理的，可惜它处理不了的是JScript与Native Object(例如Dom、ActiveX Object)之间的Circular References。
所以，当我们出现Native对象(例如Dom、ActiveX Object)与Javascript对象间的循环引用时，内存泄露的问题就出现了。当然，这个bug在IE 7中已经被修复了［http://www.quirksmode.org/blog/archives/2006/04/ie_7_and_javasc.html］。

http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/IETechCol/dnwebgen/ie_leak_patterns.asp 中有个示意图和简单的例子体现了这个问题：

尤其是当碰到Closure，当我们往Native对象(例如Dom对象、ActiveX Object)上绑定事件响应代码时，一个不小心，我们就会制造出Closure Memory Leak。其关键原因，其实和前者是一样的，也是一个跨javascript object和native object的循环引用。只是代码更为隐蔽，这个隐蔽性，是由于javascript的语言特性造成的。但在使用类似内嵌函数的时候，内嵌的函数有拥有一个reference指向外部函数的scope，包括外部函数的参数，因此也就很容易造成一个很隐蔽的循环引用，例如：
DOM_Node.onevent ->function_object.[ [ scope ] ] ->scope_chain ->Activation_object.nodeRef ->DOM_Node。

［http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/IETechCol/dnwebgen/ie_leak_patterns.asp］有个例子极深刻地显示了该隐蔽性：

< html >
     < head >
         < script language = " JScript " > function  AttachEvents(element)
        {
             //  This structure causes element to ref ClickEventHandler  //element有个引用指向函数ClickEventHandler()
            element.attachEvent( " onclick " , ClickEventHandler); function  ClickEventHandler()
            {
                 //  This closure refs element  //该函数有个引用指向AttachEvents(element)调用Scope，也就是执行了参数element。
                
            }
        } function  SetupLeak()
        {
             //  The leak happens all at once
            AttachEvents(document.getElementById( " LeakedDiv " ));
        } </ script >
     </ head > < body onload = " SetupLeak() "  onunload = " BreakLeak() " >
         < div id = " LeakedDiv " ></ div >
     </ body >
</ html >

还有这个例子在IE 6中同样原因会引起泄露

function  leakmaybe() {
var  elm  =  document.createElement( " DIV " );
  elm.onclick  =   function () {
return   2   +   2 ;
  }
}for  ( var  i  =   0 ; i   10000 ; i ++ ) {
  leakmaybe();
}

btw:
关于Closure的知识，大家可以看看http://jibbering.com/faq/faq_notes/closures.html这篇文章，习惯中文也可以看看zkjbeyond的blog，他对Closure这篇文章进行了简要的翻译：http://www.blogjava.net/zkjbeyond/archive/2006/05/19/47025.html。之所以会有这一系列的问题，关键就在于javascript是种函数式脚本解析语言，因此javascript中“函数中的变量的作用域是定义作用域，而不是动态作用域”，这点在犀牛书《JavaScript: The Definitive Guide》中的“Funtion”一章中有所讨论。
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=KB;EN-US;830555中也对这个问题举了很详细的例子。

一些 简单的解决方案

目前大多数ajax前端的javascript framework都利用对事件的管理，解决了该问题。

如果你需要自己解决这个问题，可以参考以下的一些方法：

• http://outofhanwell.com/ieleak/index.php?title=Main_Page:有个不错的检测工具
  

• http://youngpup.net/2005/0221010713 中提到：可以利用递归Dom树，解除event绑定，从而解除循环引用：

      
        if (window.attachEvent) {
  
      var clearElementProps = [
  
      'data',
  
      'onmouseover',
  
      'onmouseout',
  
      'onmousedown',
  
      'onmouseup',
  
      'ondblclick',
  
      'onclick',
  
      'onselectstart',
  
      'oncontextmenu'
  
      ];
  
      
      window.attachEvent("onunload", function() {
  
      var el;
  
      for(var d = document.all.length;d--;){
  
      el = document.all[d];
  
      for(var c = clearElementProps.length;c--;){
  
      el[clearElementProps[c]] = null;
  
      }
  
      }
  
      });
  
      }												
      

• 而http://novemberborn.net/javascript/event-cache一文中则通过增加EventCache，从而给出一个相对结构化的解决方案
  

  /*     EventCache Version 1.0
      Copyright 2005 Mark Wubben

      Provides a way for automagically removing events from nodes and thus preventing memory leakage.
      See <http://novemberborn.net/javascript/event-cache> for more information.
      
      This software is licensed under the CC-GNU LGPL <http://creativecommons.org/licenses/LGPL/2.1/>

  */ /*     Implement array.push for browsers which don't support it natively.
      Please remove this if it's already in other code  */
  if (Array.prototype.push  ==   null ){
      Array.prototype.push  =   function (){
           for ( var  i  =   0 ; i  <  arguments.length; i ++ ){
               this [ this .length]  =  arguments[i];
          };
           return   this .length;
      };
  };/*     Event Cache uses an anonymous function to create a hidden scope chain.
      This is to prevent scoping issues.  */
  var  EventCache  =   function (){
       var  listEvents  =  [];
      
       return  {
          listEvents : listEvents,
      
          add :  function (node, sEventName, fHandler, bCapture){
              listEvents.push(arguments);
          },
      
          flush :  function (){
               var  i, item;
               for (i  =  listEvents.length  -   1 ; i  >=   0 ; i  =  i  -   1 ){
                  item  =  listEvents[i];
                  
                   if (item[ 0 ].removeEventListener){
                      item[ 0 ].removeEventListener(item[ 1 ], item[ 2 ], item[ 3 ]);
                  };
                  
                   /*  From this point on we need the event names to be prefixed with 'on"  */
                   if (item[ 1 ].substring( 0 ,  2 )  !=   " on " ){
                      item[ 1 ]  =   " on "   +  item[ 1 ];
                  };
                  
                   if (item[ 0 ].detachEvent){
                      item[ 0 ].detachEvent(item[ 1 ], item[ 2 ]);
                  };
                  
                  item[ 0 ][item[ 1 ]]  =   null ;
              };
          }
      };
  }();
  
  

• 使用方法也很简单：

      
  <script type="text/javascript">
  function addEvent(oEventTarget, sEventType, fDest){
  
              if(oEventTarget.attachEvent){
  
      oEventTarget.attachEvent("on" + sEventType, fDest);
  
      } elseif(oEventTarget.addEventListener){
  
      oEventTarget.addEventListener(sEventType, fDest, true); 
  
      } elseif(typeof oEventTarget[sEventType] == "function"){
  
                      var fOld = oEventTarget[sEventType];
  
      oEventTarget[sEventType] = function(e){ fOld(e); fDest(e); };
  
      } else {
  
      oEventTarget[sEventType] = fDest;
  
      };
  
      
      /* Implementing EventCache for all event systems */
  
      EventCache.add(oEventTarget, sEventType, fDest, true);
  
      };
  
      
      
      function createLeak(){
  
               var body = document.body;
  
      
      function someHandler(){
                 return body;
  
      
      };
  
      
      addEvent(body, "click", someHandler);
  
      };
  
      
      window.onload = function(){
  
             var i = 500;
  
             while(i > 0){
  
      createLeak();
  
      i = i - 1;
  
      }
  
      };
  
      
      window.onunload = EventCache.flush;
  
      </script>													
      
      

• http://talideon.com/weblog/2005/03/js-memory-leaks.cfm 一文中的方法类似：

  /*
   * EventManager.js
   * by Keith Gaughan
   *
   * This allows event handlers to be registered unobtrusively, and cleans
   * them up on unload to prevent memory leaks.
   *
   * Copyright (c) Keith Gaughan, 2005.
   *
   * All rights reserved. This program and the accompanying materials
   * are made available under the terms of the Common Public License v1.0
   * (CPL) which accompanies this distribution, and is available at
   * http://www.opensource.org/licenses/cpl.php
   *
   * This software is covered by a modified version of the Common Public License
   * (CPL), where Keith Gaughan is the Agreement Steward, and the licensing
   * agreement is covered by the laws of the Republic of Ireland.
    */ //  For implementations that don't include the push() methods for arrays.
  if  ( ! Array.prototype.push) {
      Array.prototype.push  =   function (elem) {
           this [ this .length]  =  elem;
      }
  }var  EventManager  =  {
      _registry:  null ,

      Initialise: 

  function () {
           if  ( this ._registry  ==   null ) {
               this ._registry  =  []; //  Register the cleanup handler on page unload.
              EventManager.Add(window,  " unload " ,  this .CleanUp);
          }
      }, /* *
       * Registers an event and handler with the manager.
       *
       * @param  obj         Object handler will be attached to.
       * @param  type        Name of event handler responds to.
       * @param  fn          Handler function.
       * @param  useCapture  Use event capture. False by default.
       *                     If you don't understand this, ignore it.
       *
       * @return True if handler registered, else false.
        */
      Add:  function (obj, type, fn, useCapture) {
           this .Initialise(); //  If a string was passed in, it's an id.
           if  ( typeof  obj  ==   " string " ) {
              obj  =  document.getElementById(obj);
          }
           if  (obj  ==   null   ||  fn  ==   null ) {
               return   false ;
          } //  Mozilla/W3C listeners?
           if  (obj.addEventListener) {
              obj.addEventListener(type, fn, useCapture);
               this ._registry.push({obj: obj, type: type, fn: fn, useCapture: useCapture});
               return   true ;
          } //  IE-style listeners?
           if  (obj.attachEvent  &&  obj.attachEvent( " on "   +  type, fn)) {
               this ._registry.push({obj: obj, type: type, fn: fn, useCapture:  false });
               return   true ;
          } return   false ;
      }, /* *
       * Cleans up all the registered event handlers.
        */
      CleanUp:  function () {
           for  ( var  i  =   0 ; i  <  EventManager._registry.length; i ++ ) {
               with  (EventManager._registry[i]) {
                   //  Mozilla/W3C listeners?
                   if  (obj.removeEventListener) {
                      obj.removeEventListener(type, fn, useCapture);
                  }
                   //  IE-style listeners?
                   else   if  (obj.detachEvent) {
                      obj.detachEvent( " on "   +  type, fn);
                  }
              }
          } //  Kill off the registry itself to get rid of the last remaining
           //  references.
          EventManager._registry  =   null ;
      }
  };

  使用起来也很简单

      
  
      <html>
  <head>
  
      <script type=text/javascript src=EventManager.js></script>
  
      <script type=text/javascript>
  
      function onLoad() {
  
      
      EventManager.Add(document.getElementById(testCase),click,hit );
  
      returntrue;
  
      }
  
      
      function hit(evt) {
  
      alert(click);
  
      }
  
      </script>
  
      </head>
  
      
      <body onload='javascript: onLoad();'>
  
      
      <div id='testCase' style='width:100%; height: 100%; background-color: yellow;'>
  
      <h1>Click me!</h1>
  
      </div>
  
      
      </body>
  
      </html>
      
      

• google map api同样提供了一个类似的函数用在页面的unload事件中，解决Closure带来的内存泄露问题。

• 当然，如果你不嫌麻烦，你也可以为每个和native object有关的就阿vascript object编写一个destoryMemory函数，用来手动调用，从而手动解除Dom对象的事件绑定。

• 还有一种就是不要那么OO,抛弃Dom的一些特性，用innerHTML代替appendChild，避开循环引用。详细见http://birdshome.cnblogs.com/archive/2005/02/16/104967.html中的讨论贴。

Cross-Page Leaks

    Cross-Page Leaks和下一节提到的Pseudo-Leaks在我看来，就是IE的bug， 虽然MS死皮赖脸不承认:)

     大家可以看看这段例子代码:

< html >
     < head >
         < script language = " JScript " > function  LeakMemory()  // 这个函数会引发Cross-Page Leaks
        {
             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 ;
        } function  CleanMemory()  // 而这个函数不会引发Cross-Page Leaks
        {
             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 = " LeakMemory() " > Memory Leaking Insert </ button >
         < button onclick = " CleanMemory() " > Clean Insert </ button >
         < div id = " hostElement " ></ div >
     </ body >
</ html >

LeakMemory和CleanMemory这两段函数的唯一区别就在于他们的代码的循序，从代码上看，两段代码的逻辑都没有错。

但LeakMemory却会造成泄露。原因是LeakMemory()会先建立起parentDiv和childDiv之间的连接，这时候，为了让 childDiv能够获知parentDiv的信息，因此IE需要先建立一个临时的scope对象。而后parentDiv建立了和 hostElement对象的联系，parentDiv和childDiv直接使用页面document的scope。可惜的是，IE不会释放刚才那个临时的scope对象的内存空间，直到我们跳转页面，这块空间才能被释放。而CleanMemory函数不同，他先把parentDiv和 hostElement建立联系，而后再把childDiv和parentDiv建立联系，这个过程不需要单独建立临时的scope，只要直接使用页面 document的scope就可以了， 所以也就不会造成内存泄露了

详细原因，大家可以看看http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/IETechCol/dnwebgen/ie_leak_patterns.asp这篇文章。

btw:
IE 6中垃圾回收算法，就是从那些直接"in scope"的对象开始进行mark清除的：
Every variable which is "in scope" is called a "scavenger". A scavenger may refer to a number, an object, a string, whatever. We maintain a list of scavengers – variables are moved on to the scav list when they come into scope and off the scav list when they go out of scope.

Pseudo-Leaks

这个被称为“秀逗泄露”真是恰当啊：）
看看这个例子:

< html >
     < head >
         < script language = " JScript " > function  LeakMemory()
        {
             //  Do it a lot, look at Task Manager for memory response

             for (i  =   0 ; i  <   5000 ; i ++ )
            {
                hostElement.text  =   " function foo() { } " ;／／看内存会不断增加
            }
        }
         </ script >
     </ head > < body >
         < button onclick = " LeakMemory() " > Memory Leaking Insert </ button >
         < script id = " hostElement " > function  foo() { } </ script >
     </ body >
</ html >

MS是这么解释的，这不是内存泄漏。如果您创建了许多无法获得也无法释放的对象，那才是内存泄漏。在这里，您将创建许多元素，Internet Explorer 需要保存它们以正确呈现页面。Internet Explorer 并不知道您以后不会运行操纵您刚刚创建的所有这些对象的脚本。当页面消失时（当您浏览完，离开浏览器时）会释放内存。它不会泄漏。当销毁页面时，会中断循环引用。

唉~~~

详细原因，大家可以看看http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/IETechCol/dnwebgen/ie_leak_patterns.asp这篇文章。

其它一些琐碎的注意点

变量定义一定要用var，否则隐式声明出来的变量都是全局变量，不是局部变量；
全局变量没用时记得要置null；
注意正确使用delete，删除没用的一些函数属性；
注意正确使用try...cache，确保去处无效引用的代码能被正确执行；
open出来的窗口即使close了，它的window对象还是存在的，要记得删除引用；
frame和iframe的情况和窗口的情况类似。

参考资料

http://jibbering.com/faq/faq_notes/closures.html
http://javascript.weblogsinc.com/2005/03/07/javascript-memory-leaks/
http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/IETechCol/dnwebgen/ie_leak_patterns.asp
http://72.14.203.104/search?q=cache:V9Bt4_HBzQ8J:jgwebber.blogspot.com/2005/01/dhtml-leaks-like-sieve.html+DHTML+Leaks+Like+a+Sieve+&hl=zh-CN&ct=clnk&cd=9 (这是DHTML Leaks Like a Sieve)一文在google上的cache，原文已经连不上了）
http://spaces.msn.com/siteexperts/Blog/cns!1pNcL8JwTfkkjv4gg6LkVCpw!338.entry
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=KB;EN-US;830555
http://www.ajaxtopics.com/leakpatterns.html
http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2003/09/17/53028.aspx
http://www.quirksmode.org/blog/archives/2005/02/javascript_memo.html
http://youngpup.net/2005/0221010713
http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2003/09/17/53038.aspx =
http://support.microsoft.com/kb/266071/EN-US ==>IE 5.0至5.5一些版本中的GC bug
http://www.quirksmode.org/blog/archives/2006/04/ie_7_and_javasc.html ==>ie 7的改进
http://erik.eae.net/archives/2006/04/26/23.23.02/ ==>ie 7的改进
http://www.feedbackarchive.com/spamvampire/today.html ==> Try this script for memory leaks - it leaked 50 megabytes in 15 minutes with firefox on linux:
http://birdshome.cnblogs.com/archive/2005/02/15/104599.html
http://www.quirksmode.org/dom/innerhtml.html
http://www.crockford.com/javascript/memory/leak.html
《JavaScript: The Definitive Guide》4th Edition
http://outofhanwell.com/ieleak/index.php?title=Main_Page