javascript 內存模型

我對於 JavaScript 的內存模型一直都比較困惑，很想了解在操作變量的時候，JS 是如何工作的。如果你和我有同樣的困惑，希望這篇文章能給你一些啟發。

譯文，喜歡原文的可以直接拉到底部

當我們聲明變量、初始化變量、更改變量值的時候，到底會發生什么？JavaScript 是如何實現這些基本的功能？最重要的是，我們如何才能理解這些基礎知識？

本文將覆蓋以下 4 個方面：

1. JavaScript 原始數據類型的變量聲明和賦值
2. JavaScript 內存模型：調用棧和堆
3. JavaScript 引用類型的變量聲明和賦值
4. Let VS. const

JavaScript 原始數據類型的變量聲明和賦值

從一個簡單的栗子開始。首先我們聲明一個叫myNumber的變量，賦值為 23。

let myNumber = 23

執行這段代碼的時候，JavaScript 會...

1. 為你的變量（myNumber）創建一個唯一標識符。
2. 為變量分配一個內存地址（運行時）。
3. 在分配的地址中存儲一個值（23）。

通常我們會說：“myNumber 等於 23”，但從技術上講，myNumber 等於一個內存地址，那兒保存着一個大小為 23 的值。理解這段話十分關鍵。

如果我們創建一個 newVar 的新變量，然后把 myNumber 賦值給它：

let newVar = myNumber

因為 myNumber 實際上等於“0012CCGWH80”，那么newVar也等於“0012CCGWH80”，這個內存地址保存的值為 23。最終實現了“newVal 等於 23”的效果。

如果我們這樣做又會發生什么呢？

myNumber = myNumber + 1

顯然，myNumber的值為 24，那么對於指向相同內存地址的newVar，它是否也等於 24？

答案當然是否定的！因為 JavaScript 的基本數據類型是不可變的，myNumber + 1的結果是 24，JavaScript 會分配一個新的內存地址來存儲這個值，然后將myNumber指向這個新地址。

圖3

再舉一個例子：

let myString = 'abc'
myString = myString + 'd'

JS 新手可能認為，字符串abc已經存在於內存里，所以字母d只是追加到它的后面。從技術上講，這是錯誤的。由於原始數據類型的不變性，當abc與d結合時，JS 會分配一個新的內存地址來保存這個值（abcd），接着myString指向新的地址。

圖4

JavaScript 的內存模型：調用棧和堆

JS 的內存模型可以簡單的理解為兩個不同的區域：調用棧和堆。

圖5

棧用來保存原始數據以及函數調用，可以粗略的用下圖表示。

圖6

上圖中，我抽象的在調用棧中顯示每個變量的值。但請記住，變量實際指向的是內存地址，那里保存着對應的值。這是理解let vs. cont的關鍵。

關於堆內存。

堆保存着所有非原始類型的數據。它和棧最大的區別是，堆可以保存無序、能夠動態增刪的數據——對於對象和數組來說，這是完美的存儲空間。

JavaScript 非原始數據類型的變量聲明和賦值

還是從一個簡單的栗子開始。下面，我們聲明一個叫myArray的變量，並初始化一個空數組。

let myArray = []

當 JS 引擎執行上面的代碼，內存會發生如下變化：

1. 為變量（myArray）創建一個唯一標識符。
2. 在棧中給變量分配一個地址a（運行時）。
3. 在堆中分配一個地址b，用來存儲值 []（運行時）。
4. 地址a所存儲的值為地址b
   
   圖7

圖8

現在，我們可以對數組做任何操作了。

myArray.push('first')
myArray.push('second')
myArray.push('third')
myArray.pop()

圖9

Let vs. const

我們應該優先使用const而不是let，除非變量會被改變。

我們必須清楚的知道——“改變”到底是什么意思。

值發生了變化，這是對“改變”的一種錯誤理解。一些 JS 程序員會寫下這樣的代碼：

let sum = 0
sum = 1 + 2

let numbers = []
numbers.push(1)
numbers.push(2)

這段代碼正確的使用let聲明變量sum，因為值被改變了。然而卻錯誤的使用let來聲明變量numbers，因為他們認為給數組 push 一些數據后，數組的值被改變了。

“改變”的正確解釋是——內存地址變了。let允許你改變內存地址，const則不允許。

const importantId = 489
importantId = 100 // TypeError: Assignment to constant variable

一起看看這到底發生了什么。

當聲明importantId時，JS 引擎為其分配一個內存地址，並存儲一個大小為 489 的值。切記，變量importantId等於這個內存地址。

圖10

當把 100 賦值給importantId時，因為 100 是原始類型，此時會分配一個用來存儲 100 的內存地址。然后 JS 嘗試將新的內存地址賦值給importantId，此時就會發生錯誤。這是我們想要的結果，因為我們不想改變一個非常重要的 ID。

圖11

對於新手來說，由於不清楚“改變”的真是含義，在使用 const 聲明變量可能會有些困惑，所以他們默認使用 let 來避免麻煩。

然而，這並不是推薦的做法。Google 在他們的 JavaScript 風格指南中寫道：“使用 const 或 let 聲明所有變量。除非變量會被重新賦值，否則優先使用 const。一定不要使用 var”。

他們沒有明確說明為什么要這樣做，但我認為這樣做有以下好處：

1. 減少未來的bug。
2. 使用 const 聲明變量時必須初始化，這會強迫程序員更加小心的處理變量作用域，帶來更好的內存管理和性能。
3. 更好的可讀性，哪些變量是不變的，哪些會被重新賦值，一目了然。

bye...

原文鏈接

• JavaScript’s Memory Model
• JavaScript 內存機制