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面试题:JavaScript 复杂子类系统下的内存优化与代码解耦策略

假设你正在开发一个具有多层继承关系且功能复杂的 JavaScript 子类系统,系统中存在大量的对象实例化与方法调用。在这种情况下,如何进行内存优化以避免内存泄漏,同时如何通过代码解耦来提高系统的可扩展性与维护性?请从内存管理、代码结构设计等多方面详细阐述,并给出具体的代码架构示例。
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编程语言JavaScript

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面试题答案

一键面试

内存优化避免内存泄漏

  1. 合理使用闭包:闭包容易导致内存泄漏,确保在闭包内对外部变量的引用在不需要时能够被正确释放。例如:
function outerFunction() {
    let largeObject = { /* 一个很大的对象 */ };
    return function innerFunction() {
        // 使用 largeObject
        console.log(largeObject.someProperty);
        // 当 innerFunction 不再需要使用 largeObject 时,将其设为 null
        largeObject = null;
    };
}
  1. 事件绑定与解绑:如果在对象上绑定了事件监听器,在对象销毁时要确保解绑这些监听器。
class MyClass {
    constructor() {
        document.addEventListener('click', this.handleClick.bind(this));
    }
    handleClick() {
        console.log('Clicked');
    }
    destroy() {
        document.removeEventListener('click', this.handleClick.bind(this));
    }
}
  1. 对象属性清理:当对象不再使用时,清理对象上不必要的属性引用,防止这些属性占用内存。
function createObject() {
    let obj = {
        largeData: [/* 大量数据 */],
        otherProperty: 'Some value'
    };
    // 使用完 obj 后,如果 largeData 不再需要
    obj.largeData = null;
    return obj;
}

代码解耦提高可扩展性与维护性

  1. 单一职责原则:每个类或函数只负责一项明确的功能。
class DataFetcher {
    fetchData() {
        // 逻辑:从服务器获取数据
        return Promise.resolve({ data: 'fetched data' });
    }
}
class DataProcessor {
    processData(data) {
        // 逻辑:处理获取到的数据
        return data.data.toUpperCase();
    }
}
  1. 依赖注入:通过构造函数或函数参数传递依赖,而不是在类内部创建依赖。
class DataPresenter {
    constructor(dataFetcher, dataProcessor) {
        this.dataFetcher = dataFetcher;
        this.dataProcessor = dataProcessor;
    }
    async presentData() {
        let data = await this.dataFetcher.fetchData();
        let processedData = this.dataProcessor.processData(data);
        console.log(processedData);
    }
}
// 使用
let fetcher = new DataFetcher();
let processor = new DataProcessor();
let presenter = new DataPresenter(fetcher, processor);
presenter.presentData();
  1. 模块化:将相关功能封装成模块,通过 exportimport 来管理依赖。
// dataFetcher.js
export class DataFetcher {
    fetchData() {
        return Promise.resolve({ data: 'fetched data' });
    }
}
// dataProcessor.js
export class DataProcessor {
    processData(data) {
        return data.data.toUpperCase();
    }
}
// main.js
import { DataFetcher } from './dataFetcher.js';
import { DataProcessor } from './dataProcessor.js';
class DataPresenter {
    constructor(dataFetcher, dataProcessor) {
        this.dataFetcher = dataFetcher;
        this.dataProcessor = dataProcessor;
    }
    async presentData() {
        let data = await this.dataFetcher.fetchData();
        let processedData = this.dataProcessor.processData(data);
        console.log(processedData);
    }
}
let fetcher = new DataFetcher();
let processor = new DataProcessor();
let presenter = new DataPresenter(fetcher, processor);
presenter.presentData();

代码架构示例

结合上述原则,构建一个简单的 JavaScript 子类系统示例:

// 基类
class Animal {
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    speak() {
        console.log(`${this.name} makes a sound`);
    }
}
// 子类
class Dog extends Animal {
    constructor(name, breed) {
        super(name);
        this.breed = breed;
    }
    speak() {
        console.log(`${this.name} (${this.breed}) barks`);
    }
    // 采用单一职责原则,将获取叫声的逻辑分离
    getBarkSound() {
        return 'Woof';
    }
}
// 模块:声音处理器
class SoundProcessor {
    constructor() {
        this.sounds = [];
    }
    addSound(sound) {
        this.sounds.push(sound);
    }
    playSounds() {
        this.sounds.forEach(sound => console.log(sound));
    }
}
// 主程序
let dog = new Dog('Buddy', 'Golden Retriever');
let soundProcessor = new SoundProcessor();
// 依赖注入
soundProcessor.addSound(dog.getBarkSound());
soundProcessor.playSounds();

在此示例中,通过单一职责原则将获取叫声逻辑分离,通过依赖注入将 SoundProcessorDog 解耦,提高了可扩展性与维护性。同时在内存管理方面,确保对象属性在不再需要时可以自然释放内存,避免内存泄漏。