JavaScript进阶篇——第一章 作用域与垃圾回收机制

目录

一、作用域基础

二、局部作用域

三、全局作用域

四、作用域链

五、垃圾回收机制

六、内存生命周期

七、垃圾回收算法

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作用域决定了变量的可访问范围，分为全局作用域（程序全局可访问）和局部作用域（函数或块内有效）。局部作用域包含函数作用域和块作用域，其中let/const具有块作用域，而var仅函数作用域且会变量提升。作用域链机制允许子作用域访问父作用域变量，反之则不行。

垃圾回收（GC）自动管理内存，现代标记清除算法从全局对象扫描并回收不可达内存（包括循环引用），淘汰的引用计数法则无法处理循环引用。内存泄漏常见于未清除的定时器、事件监听或意外全局变量，需手动解除引用（如bigData = null）。

核心区别：

• let/const：块作用域，无变量提升。
• var：函数作用域，会提升。
• 内存优化：避免全局变量，及时清理资源。

一、作用域基础

核心概念

作用域规定了变量可被访问的范围，超出范围则无法访问

作用域类型

类型	范围	特点
全局作用域	整个程序	任何地方都可访问
局部作用域	函数内部或代码块内部	仅内部可访问

作用域关系图解

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二、局部作用域

1. 函数作用域

在函数内部声明的变量，只能在函数内部访问

function calculate() {// 函数作用域变量const taxRate = 0.1;console.log(taxRate); // ✅ 可访问
}calculate();
console.log(taxRate); // ❌ 报错：未定义

2. 块作用域

在 {} 代码块中声明的变量，只能在块内访问

{// 块作用域变量const temp = 25;console.log(temp); // ✅ 可访问
}console.log(temp); // ❌ 报错：未定义// if/for循环中的块作用域
for(let i=0; i<3; i++) {console.log(i); // ✅ 0,1,2
}
console.log(i); // ❌ 报错：未定义

⚠️ 关键特性

声明方式	函数作用域	块作用域	特点
var	✅	❌	会提升，无块作用域
let	✅	✅	块级作用域
const	✅	✅	块级作用域，常量

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三、全局作用域

全局变量定义

// 全局作用域变量
const APP_NAME = 'MyApp';
let userCount = 0;function registerUser() {userCount++; // ✅ 可访问全局变量console.log(`${APP_NAME} 用户数：${userCount}`);
}

三种全局定义方式

// 1. 显式声明（推荐）
const globalVar = 'value';// 2. 动态添加window属性（不推荐）
window.dynamicProp = 'unsafe';// 3. 函数内未声明变量（危险！）
function leakGlobal() {leakedVar = '污染全局'; // ❌ 自动成为全局变量
}

❗ 最佳实践

1. 最小化使用全局变量

2. 避免使用var声明全局变量

3. 使用模块化封装代码

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四、作用域链

核心机制

代码示例

// 全局作用域
const global = '全局';function outer() {// outer作用域const outerVar = '外部';function inner() {// inner作用域const innerVar = '内部';console.log(innerVar); // "内部"（当前作用域）console.log(outerVar); // "外部"（父作用域）console.log(global);   // "全局"（全局作用域）}inner();
}outer();

关键规则

1. 由内向外查找变量

2. 子作用域可访问父作用域变量

3. 父作用域无法访问子作用域变量

4. 同级作用域变量不可互访

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五、垃圾回收机制

核心概念

垃圾回收（GC）：自动内存管理机制，回收不再使用的内存空间

回收对象

对象类型	回收时机	示例
局部变量	函数执行完毕	函数内部变量
全局变量	页面关闭时	页面级全局数据
未引用对象	无任何引用指向时	obj = null后的对象
循环引用	现代GC算法可处理	相互引用的孤立对象

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六、内存生命周期

三阶段模型

各阶段详解

1. 内存分配

   // 基本类型（栈内存）
   const age = 25; // 引用类型（堆内存）
   const user = { name: 'John' };

2. 内存使用

   console.log(age);       // 读取
   user.age = 30;         // 修改

3. 内存回收

   // 局部变量自动回收
   function process() {const temp = new Array(1000);// 函数结束自动回收
   }// 手动解除引用
   let bigData = loadHugeData();
   bigData = null; // 标记为可回收

内存泄漏案例

// 1. 未清理的定时器
setInterval(() => {// 持续占用内存
}, 1000);// 2. 未移除的事件监听
element.addEventListener('click', handler);// 3. 意外的全局变量
function createLeak() {leaked = '全局变量'; // 忘记声明
}

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七、垃圾回收算法

1. 引用计数法（淘汰）

原理：跟踪每个值被引用的次数

let a = { x: 1 }; // 引用计数=1
let b = a;        // 引用计数=2a = null;         // 引用计数=1
b = null;         // 引用计数=0 → 回收

致命问题：循环引用

function createCycle() {let o1 = {};let o2 = {};o1.ref = o2; // o1引用o2o2.ref = o1; // o2引用o1// 引用计数永远为1，无法回收
}

2. 标记清除法（现代主流）

原理：从根部（全局对象）扫描，标记可达对象

执行过程：

1. 从window对象开始扫描

2. 标记所有可达对象

3. 清除未标记对象

优势：

• 可处理循环引用

• 高效回收大内存块

• 现代浏览器优化算法（分代回收等）

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✅ 核心要点总结

📝 高频面试题速答

1. Q：let/const/var的作用域区别？

   A：let/const有块作用域，var只有函数作用域

2. Q：什么是作用域链？

   A：变量查找机制，从当前作用域向父级作用域逐级查找

3. Q：垃圾回收的两种主要算法？

   A：引用计数法（已淘汰）和标记清除法（主流）

4. Q：如何避免内存泄漏？

   A：及时清除定时器、移除事件监听、避免意外全局变量

5. Q：为什么循环引用不会导致内存泄漏？

   A：现代标记清除法可检测并回收不可达的循环引用对象

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🧠 记忆口诀

"作用域分内外，回收标记不可达"

• 内外：全局作用域和局部作用域

• 标记：标记清除法从根部扫描