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JavaScriptの循環参照がメモリリークを引き起こす仕組みと回避方法

循環参照とは

循環参照（circular reference）とは、2つの変数が互いに参照し合うことで、それぞれのオブジェクトの参照カウントが1のまま維持される状態を指します。

純粋なガベージコレクション（GC）方式のシステムでは、循環参照している変数が外部から一切参照されていない場合、それらは到達不可能とみなされ、ガベージコレクションによって適切に回収されます。つまり、循環参照そのものは問題になりません。

一方、参照カウント方式では、互いに参照し合っている限り各オブジェクトの参照カウントがゼロにならないため、どちらのオブジェクトも破棄されず、メモリ上に残り続けます。

さらに、参照カウントとガベージコレクションを組み合わせたハイブリッド型のシステムでは、循環参照を正しく検出できないケースがあり、これがメモリリークの原因となります。

循環参照のコード例

以下の例では、JavaScriptオブジェクトとDOMオブジェクトの間に循環参照が発生しています。JavaScriptオブジェクトがDOMオブジェクト（Div）を参照する一方で、DOMオブジェクト（Div）は「expandoProperty」という拡張プロパティを通じてJavaScriptオブジェクト（obj）を参照しています。両者が互いに参照し合っているため、どちらのオブジェクトも破棄できず、結果としてメモリリークが発生します。

<html>
<body>
<script>
    window.onload = function(){
        var obj = document.getElementById("DivElement");
        document.getElementById("DivElement").expandoProperty = obj;
        obj.String = new Array(1000).join(new Array(2000));
    };
</script>
</body>
</html>

メモリリークを回避する方法

次の例では、初期状態ではJavaScriptオブジェクトとDOMオブジェクトが循環参照の関係にありますが、処理の最後でJavaScriptオブジェクトにnullを代入しています。これにより、JavaScriptオブジェクトがDOMオブジェクトを指す参照が断たれ、循環参照が解消されます。参照の輪が切れることで、両方のオブジェクトがガベージコレクションの対象となり、メモリリークを防ぐことができます。

回避策のコード例

<html>
<body>
<script>
    window.onload = function(){
        var obj = document.getElementById("DivElement");
        document.getElementById("DivElement").expandoProperty = obj;
        obj.String = new Array(1000).join(new Array(2000));
        obj = null;    // ここで循環参照を切断
    };
</script>
</body>
</html>

このように、DOMオブジェクトとJavaScriptオブジェクトを関連付ける場合は、使い終わった時点で明示的に参照を解除する（nullを代入する）習慣をつけることが、特に古いブラウザ環境でのメモリリーク防止において重要です。モダンブラウザのガベージコレクタは循環参照を検出できるものが主流ですが、参照を明示的に切ることは依然として堅牢なコードを書くための良いプラクティスといえます。

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