详解JavaScript栈内存与堆内存

2019-11-19 11:52:37

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供稿：网友

内存分配

在编译阶段，除了声明变量和函数，查找环境中的标识符这两项工作之外，还会进行内存分配。不同类型的数据会分配到不同的内存空间：

栈内存：引擎执行代码时工作的内存空间，除了引擎，也用来保存基本值和引用类型值的地址。
堆内存：用来保存一组无序且唯一的引用类型值，可以使用栈中的键名来取得。

示意图：

赋值与赋址

引擎不能直接操作堆内存中的数据，这就造成了对同一个变量赋不同类型的值，会出现完全不同的效果：为一个变量赋基本值时，实际上是创建一个新值，然后把该值赋给新变量，可以说这是一种真正意义上的" 赋值 “；为一个变量赋引用值时，实际上是为新变量添加一个指针，指向堆内存中的一个对象，属于一种” 赋址 "操作。

例子：

//基本值var a = 1;var b = a;a = 2;console.log(a); //输出：2console.log(b); //输出：1//引用值//变量 c 和 d 指向堆中的同一个数组var c = [0, 1, 2];var d = c;c[0] = 5;console.log(c); //输出：[5, 1, 2]console.log(d); //输出：[5, 1, 2]

浅拷贝

浅拷贝可以简单理解为，发生在栈中的拷贝行为，只能拷贝基本值和引用值的地址。

实现方式

ES6 定义了 Object.assign() 方法来实现浅拷贝。

例子：

let a = {  name: "Tom",  obj: {    age: 19  }}let b = Object.assign({}, a);console.log(b); //输出：{name: "Tom",obj: {age: 20}}a.name = "Amy";a.obj.age = 20;console.log(a); //输出：{name: "Amy",obj: {age: 20}}console.log(b); //输出：{name: "Tom",obj: {age: 20}}数组的 slice() 方法也属于浅拷贝例子：var a = [0, [1]];var b = a.slice(0);a[0] = 8;a[1][0] = 9;console.log(a); //输出：[8, [9]]console.log(b); //输出：[0, [9]]

*concat() 方法也属于浅拷贝，这里不再叙述。

深拷贝

深拷贝可以简单理解为，同时发生在栈中和堆中的拷贝行为，除了拷贝基本值和引用值的地址之外，地址指向的堆中的对象也会发生拷贝。

实现方式

将需要深拷贝的对象序列化为一个 JSON 字符串，然后根据这个字符串解析出一个结构和值完全一样的新对象，可以间接实现深拷贝。

例子：

let a = {  name: "Tom",  obj: {    age: 19  }}var b = JSON.parse(JSON.stringify(a));console.log(b); //输出：{name: "Tom",obj: {age: 19}}a.name = "Amy";a.obj.age = 20;console.log(a); //输出：{name: "Amy",obj: {age: 20}}console.log(b); //输出：{name: "Tom",obj: {age: 19}}

*这种方法需要保证对象是安全的，例如属性值不能是 undefined、symbol、函数、日期和正则。

使用 $.extend() 方法实现深拷贝

$.extend() 方法并非原生 JavaScript 提供的方法，属于 jquery 的方法。这个方法提供的实现深拷贝的基本思路是：如果是基本值或除了对象或数组之外的引用值，直接赋值；如果是对象或数组就需要进行递归，直到递归到基本值或除了对象或数组之外的引用值为止。

jquery 中 $.extend() 方法的代码片段：

//如果 copy 内容是数组或对象则继续调用 extend 函数if (deep && copy && (jQuery.isPlainObject(copy) || (copyIsArray = jQuery.isArray(copy)))) {  if (copyIsArray) {    copyIsArray = false;    clone = src && jQuery.isArray(src) ? src : [];  } else {    clone = src && jQuery.isPlainObject(src) ? src : {};  }  target[name] = jQuery.extend(deep, clone, copy);//如果 copy 内容不是数组或对象则直接赋值} else if (copy !== undefined) {  target[name] = copy;}

参考 $.extend() 方法的思路，我们可以自己探索深拷贝的实现方式：

例子：

//深拷贝函数function extend(source) {  var target = Array.isArray(source) ? [] : {};  for (var key in source) {    var isObject = Object.prototype.toString.call(source[key]) === "[object Object]";    if (isObject || Array.isArray(source[key])) {      //如果是对象或数组，继续调用 extend 函数      target[key] = extend(source[key]);    } else {      //递归到基本值或除了对象或数组之外的引用值，直接赋值      target[key] = source[key];    }  }  return target;}//测试代码var a = {  a1: undefined,  a2: null,  a3: 123,  a4: false,  a5: "Tom",  a6: Symbol.for("6"),  obj: {    s: "book",    n: 10  },  arr: [1, 2, 3, [4]],  fn: function() {    console.log(999);  },  now: new Date(),}var b = extend(a);a.a5 = "Amy";console.log(a.a5); //输出：Amyconsole.log(b.a5); //输出：Toma.obj.s = "pen";console.log(a.obj.s); //输出：penconsole.log(b.obj.s); //输出：booka.arr[3][0] = 9999;console.log(a.arr[3][0]); //输出：9999console.log(b.arr[3][0]); //输出：4

运行时流程图

结合本课的的内容，JavaScript 的运行时流程图如下：