Javascript中的堆和栈（《JS高级程序设计》阅读笔记）

堆和栈都是运行时内存中分配的一个数据区，因此也被称为堆区和栈区，但二者存储的数据类型和处理速度不同。堆（heap）用于复杂数据类型（引用类型）分配空间，例如数组对象、object对象（引用类型的值通常大小不固定，所以被存储在堆内存中）；它是运行时动态分配内存的，因此存取速度较慢。栈（stack）中主要存放一些基本类型（Undefined、Null、Boolean、Number 和 String）的变量和对象的引用（基本类型值在内存中占据固定大小的空间，因此被保存在栈内存中），其优势是存取速度比堆要快，并且栈内的数据可以共享，但缺点是存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。
1.栈的使用规则
栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。例如下面的代码定义两个变量，变量的值都是数字类型。

var a=3;
var b=3;

JavaScript解析器先处理 var a=3;,首先会在栈中创建一个变量为a引用，然后查找栈中是否有3这个值，如果没有找到，就将3存放进来，然后将a指向3。接着处理 var b=3;,在创建为b的引用变量后，查找栈中是否有3这个值，因为此时栈中已经存在了3，便将b直接指向3。这样，就出现了a与b同时指向3的情况。此时，如果再令a=4，那么JavaScript解释引擎会重新搜查栈中是否有4这个值，如果没有，则将4存放进来，并令a指向4；如果已经有了，则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。
2.堆的使用规则
下面通过Array来看一下堆的行为，例如存在下面的代码：

var fruit_1="apple";
var fruit_2="orange";
var fruit_3="banana";
var oArray=[fruit_1,fruit_2,fruit_3];
var newArray=oArray;

当创建数组时，就会在堆内存创建一个数组对象，并且在栈内存中创建一个对数组的引用（即引用类型在栈内存中存放的只是该对象的访问地址，而在堆内存中为这个值分配空间存储）。变量fruit_1、fruit_2、fruit_3为基本数据类型，它们的值直接存放在栈中；newArray、oArray为复合数据类型（引用类型），他们的引用变量存放在栈中，指向于存放在堆中的实际对象。
注意，newArray的值等于变量引用oArray，所以它也是复合数据类型（引用类型）。此时，如果更改变量fruit_1、fruit_2、fruit_3的值，那么其实是更改栈中的值；如果更改newArray或oArray的值，那么其实是更该堆中的实际对象，因此，对两个变量引用都会发生作用（因为从一个变量向另一个变量复制引用类型的值，复制的其实是指针，因此两个变量最终都指向同一个对象）。例如，首先更改newArray的值，然后看oArray的值，代码如下：

alert(oArray[1]);// 返回 orange
newArray[1]="berry";
alert(oArray[1]);// 返回 berry

同样，首现更改oArray的值，然后看newArray的值，代码如下：

alert(newArray[1]);// 返回 orange
oArray[1]='tomato';
alert(newArray[1]);// 返回 tomato

JavaScript堆不需要程序代码来显示地释放，因为堆是由自动的垃圾回收来负责的，每种浏览器中的JavaScript解释引擎有不同的自动回收方式，但一个最基本的原则是：如果栈中不存在对堆中某个对象的引用，那么就认为该对象已经不再需要，在垃圾回收时就会清除该对象占用的内存空间。因此，在不需要时应该将对对象的引用释放掉（解除引用），以利于垃圾回收，这样就可以提高程序的性能。释放对对象的引用最常用的方法就是为其赋值为null，这种做法适用于大多数全局变量和全局对象的属性。局部变量会在他们离开执行环境时自动被解除引用， 例如下面代码将newArray赋值为null：

newArray=null；

注意：解除一个值的引用并不意味着自动回收该值所占用的内存。解除引用的真正作用是让值脱离执行环境，以便垃圾收集器下次运行时将其回收。
3.易犯的错误
在堆和栈的使用问题上，最易犯的错误就是String的使用，例如下面的代码：

var str=new String('abc');
var str='abc';

同样是创建两个字符串，第一种是用new关键字来新建String对象，对象会存放在堆中，每调用一次就会创建一个新的对象；而第二种是在栈中，栈中存放值‘abc’和对值的引用。推荐使用第二种方式创建多个'abc'字符串，这种写法在内存中只存在一个值，有利于节省内存空间。同时它可以在一定程度上提高程序的运行速度，因为存储在栈中，其值可以共享，并且由于栈访问更快，所以对于性能的提高大有裨益。而第一种方式每次都在堆中创建一个新的String对象，而不管其字符串值是否相等及是否有必要创建新对象，从而加重了程序的负担。并且堆的访问速度慢，对程序性能的影响也大。另外，出于逻辑运算的考虑，当对两个变量进行比较时，使用堆和栈存储就会有差异。下面来看一下逻辑等于和逻辑全等运算，深入理解一下堆和栈：
（1） 例如下面的代码，实际只比较栈中的值：

var str1='abc';
var str2='abc';
alert(str1==str2); // true
alert(str1===str2); // true

不管是逻辑等于和逻辑全等运算都返回true，可以看出str1和str2指向同一个值。
（2）例如下面的代码，实际只比较堆中的值：

var str1=new String('abc');
var str2=new String('abc');
alert(str1==str2); // false
alert(str1===str2); // false

不管是逻辑等于还是逻辑全等都返回false，可以看出str1和str2指向的不是同一个对象。
（3）例如下面的代码，比较堆和栈中的值：

var str1=new String('abc');
var str2='abc';
alert(str1==str2); // true
alert(str1===str2); // false

在进行逻辑等于和逻辑全等运算时，会首先将变量转成相同的数据类型，然后进行对比。变量str1和str2的数据类型虽然不同，但比较运算还是返回true。但逻辑全等运算与逻辑等于运算不同，它会对数据类型进行比较，看是否是引用的同一个数据。
参考
JavaScript中内存使用规则--堆和栈