常见的前端检测内存泄露的方法有哪些?

怎么检测内存泄漏

内存泄漏主要是指的是内存持续升高,但是如果是正常的内存增长的话,不应该被当作内存泄漏来排查。排查内存泄漏,我们可以借助Chrome DevToolsPerformanceMemory选项。举个栗子:

我们新建一个memory.html的文件,完整代码如下:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
  <style>
    body {
      text-align: center;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <p>检测内存变化</p>
  <button id="btn">开始</button>
  <script>
    const arr = [];
    // 数组中添加100万个数据
    for (let i = 0; i < 100 * 10000; i++) {
      arr.push(i)
    }
    function bind() {
      const obj = {
        str: JSON.stringify(arr) // 浅拷贝的方式创建一个比较大的字符串
      }
      // 每次调用bind函数,都在全局绑定一个onclick监听事件,不一定非要执行
      // 使用绑定事件,主要是为了保持obj被全局标记
      window.addEventListener('click', () => {
        // 引用对象obj
        console.log(obj);
      })
    }
    let n = 0;
    function start() {
      setTimeout(() => {
        bind(); // 调用bind函数
        n++; // 循环次数增加
        if (n < 50) {
          start(); // 循环执行50次,注意这里并没有使用setInterval定时器
        } else {
          alert('done');
        }
      }, 200);
    }
    document.getElementById('btn').addEventListener('click', () => {
      start();
    })
  </script>
</body>
</html>

页面上有一个按钮用来开始函数调用,方便我们控制。点击按钮,每个200毫秒执行一次bind函数,即在全局监听click事件,循环次数为50次。

在无法确定是否发生内存泄漏时,我们可以先使用Performance来录制一段页面加载的性能变化,先判断是否有内存泄漏发生。

Performance

本次案例仅以Chrome浏览器展开描述,其他浏览器可能会有些许差异。首先我们鼠标右键选择检查或者直接F12进入DevTools页面,面板上选择Performance,选择后应该是如下页面:

在开始之前,我们先点击一下Collect garbageclear来保证内存干净,没有其他遗留内存的干扰。然后我们点击Record来开始录制,并且同时我们也要点击页面上的开始按钮,让我们的代码跑起来。等到代码结束后,我们再点击Record按钮以停止录制,录制的时间跟代码执行的时间相比会有出入,只要保证代码是完全执行完毕的即可。停止录制后,我们会得到如下的结果:

Performance的内容很多,我们只需要关注内存的变化,由此图可见,内存这块区域的曲线是在一直升高的并且到达顶点后并没有回落,这就有可能发生了内存泄漏。因为正常的内存变化曲线应该是类似于“锯齿”,也就是有上有下,正常增长后会有一定的回落,但不一定回落到和初始值一样。而且我们还可以隐约看到程序运行结束后,内存从初始的6.2MB增加到了差不多351MB,这个数量级的增加还是挺明显的。我们只是执行了50次循环,如果执行的次数更多,将会耗尽浏览器的内存空间,导致页面卡死。

虽然是有内存泄漏,但是如果我们想进一步看内存泄漏发生的地方,那么Performance就不够用了,这个时候我们就需要使用Memory面板。

Memory

DevTools的Memory选项主要是用来录制堆内存的快照,为的是进一步分析内存泄漏的详细信息。有人可能会说,为啥不一开始就直接使用Memory呢,反而是先使用Performance。因为我们刚开始就说了,内存增长不表示就一定出现了内存泄漏,有可能是正常的增长,直接使用Memory来分析可能得不到正确的结果。

我们先来看一下怎么使用Memory

首先选择Memory选项,然后清除缓存,在配置选项中选择堆内存快照。内存快照每次点击录制按钮都会记录当前的内存使用情况,我们可以在程序开始前点击一下记录初始的内存使用,代码结束后再点一下记录最终的内存使用,中间可以点击也可以不点击。最后在快照列表中至少可以得到两个内存记录:

初始内存我们暂时不深究,我们选择列表的最后一条记录,然后在筛选下拉框选择最后一个,即第一个快照和第二个快照的差异。

这里我们重点说一下Shallow SizeRetained Size的区别:

  • Shallow Size:对象自身占用的内存大小,一般来说字符串、数组的Shallow Size都会比较大
  • Retained Size:这个是对象自身占用的内存加上无法被GC释放的内存的大小,如果Retained Size和Shallow Size相差不大,基本上可以判定没有发生内存泄漏,但是如果相差很大,例如上图的Object,这就表明发生了内存泄漏。

我们再来细看一下Object,任意展开一个对象,可以在树结构中发现每一个对象都有一个全局事件绑定,并且占用了较大的内存空间。解决本案例涉及的内存泄漏也比较简单,就是及时释放绑定的全局事件。

关于PerformanceMemory的详细使用可以参考:手把手教你排查Javascript内存泄漏