发布于 由admin

JavaScript内核与高级编程之：`JavaScript`的`FinalizationRegistry`：其与`WeakRef`的关系。

各位观众老爷，大家好！我是今天的主讲人，江湖人称“码农老司机”。今天咱们要聊点儿刺激的，关于JavaScript里那些“生死有命，富贵在天”的对象们，以及负责给它们“盖棺定论”的FinalizationRegistry。准备好迎接一波“对象消亡哲学”的洗礼了吗？

开场白：谁动了我的内存？

话说江湖上流传着这么一个传说：JavaScript拥有自动垃圾回收机制（Garbage Collection，简称GC）。这意味着咱们程序员不需要像C/C++那样，手动malloc和free，减轻了不少负担。但是，这并不代表我们可以对内存使用掉以轻心。

想象一下，你创建了一个巨型对象，用完之后，你以为它会被GC自动回收。但实际上，由于各种各样的原因，比如闭包、事件监听等等，这个对象可能仍然被引用着，导致内存泄漏。时间一长，你的应用就会越来越卡，最后直接崩给你看。

所以，了解GC的工作原理，以及如何更好地管理内存，对于任何一个JavaScript程序员来说，都是至关重要的。而今天的主角——FinalizationRegistry，就是帮助我们更好地掌控对象“生死”的一大利器。

第一幕：WeakRef——弱引用登场

在介绍FinalizationRegistry之前，我们先来认识一下它的好基友——WeakRef。

WeakRef，顾名思义，是一种“弱引用”。它的特点是：不会阻止GC回收被引用的对象。

什么意思呢？ 假设你有一个对象 myObject，你用一个普通的变量 strongRef 引用它：

let myObject = { data: "important data" };
let strongRef = myObject; // 强引用

myObject = null; // 即使将myObject置为null，strongRef仍然指向原来的对象
console.log(strongRef.data); // 输出 "important data"

在这个例子中，strongRef 是一个强引用。即使我们将 myObject 置为 null，由于 strongRef 仍然指向原来的对象，所以GC不会回收这个对象。

但是，如果我们使用 WeakRef：

let myObject = { data: "important data" };
let weakRef = new WeakRef(myObject); // 弱引用

myObject = null; // 将myObject置为null

// 过一段时间后，myObject可能会被GC回收，
// 这时weakRef.deref()会返回undefined。

setTimeout(() => {
  let dereferencedObject = weakRef.deref();
  if (dereferencedObject) {
    console.log(dereferencedObject.data); // 可能输出 "important data"
  } else {
    console.log("myObject已经被GC回收了"); // 也可能输出这个
  }
}, 1000);

在这个例子中，weakRef 是一个弱引用。这意味着，即使 weakRef 仍然指向原来的对象，GC仍然可以回收这个对象。 当对象被回收后，weakRef.deref() 会返回 undefined。

WeakRef的应用场景

  • 缓存： 你可以用 WeakRef 来缓存一些数据。如果内存紧张，GC会回收这些数据，你的缓存会自动失效。
  • 避免循环引用： 在某些情况下，循环引用会导致内存泄漏。使用 WeakRef 可以打破循环引用，让GC能够正常工作。
  • 观察对象是否被回收： 这是FinalizationRegistry的基础，我们将在下一节详细介绍。

第二幕：FinalizationRegistry——对象临终关怀

现在，终于轮到我们今天的主角——FinalizationRegistry 登场了！

FinalizationRegistry 可以让你注册一个回调函数，当某个对象被GC回收时，这个回调函数会被调用。 简单来说，它可以让你在对象“临终”前，做一些“临终关怀”的事情。

FinalizationRegistry的用法

  1. 创建 FinalizationRegistry 实例：

    const registry = new FinalizationRegistry((heldValue) => {
  // 这个回调函数会在对象被GC回收时调用
  console.log(`对象被回收了，heldValue是：${heldValue}`);
});

    构造函数接受一个回调函数作为参数。这个回调函数会在对象被GC回收时调用，并且会接收一个 heldValue 参数。 这个 heldValue 是你在注册对象时传递的值。

  2. 注册对象：

    let myObject = { data: "some data" };
registry.register(myObject, "myObjectId");

    使用 registry.register(object, heldValue) 方法来注册一个对象。第一个参数是要观察的对象，第二个参数是 heldValue。

  3. 等待对象被回收：

    myObject = null; // 将myObject置为null，让GC有机会回收它

//  由于GC回收的时机是不确定的，所以我们需要等待一段时间才能看到效果。
//  更好的方法是使用压力测试工具，强制触发GC。

setTimeout(() => {
  console.log("等待一段时间后...");
}, 5000);

    将对象置为 null，让GC有机会回收它。但是，GC回收的时机是不确定的，所以我们需要等待一段时间才能看到效果。

完整的例子

const registry = new FinalizationRegistry((heldValue) => {
  console.log(`对象被回收了，heldValue是：${heldValue}`);
  // 在这里可以做一些清理工作，比如释放资源、记录日志等等。
});

let myObject = { data: "some data" };
registry.register(myObject, "myObjectId");

myObject = null;

setTimeout(() => {
  console.log("等待一段时间后...");
}, 5000);

FinalizationRegistry的应用场景

  • 清理外部资源： 如果你的对象持有外部资源（比如文件句柄、网络连接），你可以在回调函数中释放这些资源。
  • 记录日志： 你可以记录对象被回收的时间，用于调试和性能分析。
  • 执行一些最终操作： 比如，你可以在对象被回收时，更新数据库中的状态。

第三幕：WeakRef与FinalizationRegistry的完美结合

WeakRef 和 FinalizationRegistry 经常一起使用，它们是黄金搭档。 WeakRef 提供了对对象的弱引用，而 FinalizationRegistry 提供了在对象被回收时执行回调的能力。

为什么需要 WeakRef？

如果不使用 WeakRef，直接将对象注册到 FinalizationRegistry 中，那么 FinalizationRegistry 会持有对这个对象的强引用，导致对象永远不会被回收。

例子

const registry = new FinalizationRegistry((heldValue) => {
  console.log(`对象被回收了，heldValue是：${heldValue}`);
});

let myObject = { data: "some data" };
let weakRef = new WeakRef(myObject); // 使用WeakRef

registry.register(myObject, "myObjectId");

myObject = null;

setTimeout(() => {
  console.log("等待一段时间后...");
}, 5000);

在这个例子中，我们使用 WeakRef 创建了一个对 myObject 的弱引用。 然后，我们将 myObject 注册到 FinalizationRegistry 中。 当 myObject 被回收时，FinalizationRegistry 的回调函数会被调用。

更高级的用法：清理函数注册表

我们可以创建一个清理函数注册表，用于管理对象的清理函数。

class Resource {
  constructor() {
    this.id = Math.random();
    console.log(`Resource ${this.id} created.`);
    this.cleanupRegistry = new FinalizationRegistry((id) => {
      console.log(`Resource ${id} finalized.`);
      // 执行清理操作，比如释放资源
    });
    this.cleanupRegistry.register(this, this.id);
  }

  use() {
    console.log(`Resource ${this.id} is being used.`);
  }
}

let resource1 = new Resource();
resource1.use();
resource1 = null; // 让GC有机会回收resource1

let resource2 = new Resource();
resource2.use();

setTimeout(() => {
  console.log("等待一段时间后...");
}, 5000);

在这个例子中，每个 Resource 对象都有一个自己的 FinalizationRegistry 实例。 当 Resource 对象被回收时，它的 FinalizationRegistry 的回调函数会被调用，执行清理操作。

第四幕：注意事项与最佳实践

  • GC回收的时机是不确定的： 不要依赖 FinalizationRegistry 来执行关键逻辑。 GC回收的时机是不确定的，可能会延迟很长时间，甚至永远不会发生。
  • 避免在回调函数中执行耗时操作： FinalizationRegistry 的回调函数是在一个特殊的任务队列中执行的，如果执行耗时操作，可能会影响性能。
  • 不要在回调函数中访问已经回收的对象： FinalizationRegistry 的回调函数是在对象被回收后调用的，所以不要在回调函数中访问已经回收的对象。
  • 避免创建循环依赖： 如果 FinalizationRegistry 的回调函数中又引用了要回收的对象，可能会导致循环依赖，使对象无法被回收。
  • 尽可能使用更简单的资源管理方式： FinalizationRegistry 是一种高级的资源管理方式，如果可以使用更简单的资源管理方式（比如 try…finally），就不要使用 FinalizationRegistry。

表格总结：WeakRef vs FinalizationRegistry

特性 WeakRef FinalizationRegistry
作用 创建对对象的弱引用，不阻止GC回收对象 在对象被GC回收时，执行回调函数
是否阻止GC回收对象 否 否 (但需要结合WeakRef使用，否则会强引用导致无法回收)
应用场景 缓存、避免循环引用、观察对象是否被回收 清理外部资源、记录日志、执行一些最终操作
触发时机 调用deref()时 对象被GC回收时
是否需要回调函数 否 是

结语：与内存共舞

好了，今天的讲座就到这里。希望大家对 WeakRef 和 FinalizationRegistry 有了更深入的了解。 掌握了这些工具，你就可以更好地与内存共舞，写出更健壮、更高效的JavaScript代码。

记住，内存管理是程序设计的重要组成部分。 即使JavaScript拥有自动垃圾回收机制，我们也需要了解其工作原理，并采取一些措施来优化内存使用。

下次再见！ 祝大家编码愉快，bug远离！

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注