86. WeakRef и FinalizationRegistry

WeakRef и FinalizationRegistry — инструменты для работы с памятью в JavaScript. Они позволяют держать «слабую» ссылку на объект (не мешая сборщику мусора его удалить) и выполнять код при удалении объекта.

⚠️ Осторожно: Используйте эти API только когда реально необходимо управлять памятью. Сборщик мусора непредсказуем — не полагайтесь на точное время удаления объектов.

WeakRef — слабая ссылка

Обычная ссылка предотвращает сборку мусора. WeakRef — нет:

let target = { name: 'Тяжёлый объект', data: new Array(1000000) }

const weakRef = new WeakRef(target)

// Получить объект через WeakRef
console.log(weakRef.deref()) // { name: 'Тяжёлый объект', ... }
console.log(weakRef.deref()?.name) // 'Тяжёлый объект'

// Удаляем сильную ссылку
target = null

// Теперь объект может быть собран GC
// weakRef.deref() вернёт undefined после сборки
setTimeout(() => {
  const obj = weakRef.deref()
  if (obj) {
    console.log('Объект ещё жив:', obj.name)
  } else {
    console.log('Объект был удалён сборщиком мусора')
  }
}, 1000)

Кэш с WeakRef

Классический случай применения — кэш, который не утечёт памятью:

class WeakCache {
  #cache = new Map()

  set(key, value) {
    this.#cache.set(key, new WeakRef(value))
  }

  get(key) {
    const ref = this.#cache.get(key)
    if (!ref) return undefined

    const value = ref.deref()
    if (value === undefined) {
      // Объект собран GC — чистим кэш
      this.#cache.delete(key)
      return undefined
    }
    return value
  }

  has(key) {
    return this.get(key) !== undefined
  }
}

const cache = new WeakCache()

let bigData = { id: 1, data: new Array(100000).fill('x') }
cache.set('bigData', bigData)

console.log(cache.get('bigData')?.id) // 1

bigData = null // позволяем GC удалить объект
// После GC: cache.get('bigData') === undefined

FinalizationRegistry — колбэк при удалении

FinalizationRegistry вызывает колбэк когда объект удалён сборщиком мусора:

const registry = new FinalizationRegistry((heldValue) => {
  console.log(`Объект удалён! Метка: ${heldValue}`)
})

let obj1 = { name: 'Объект А' }
let obj2 = { name: 'Объект Б' }

// Регистрируем объекты с метками (heldValue)
registry.register(obj1, 'А')
registry.register(obj2, 'Б')

// Удаляем ссылки
obj1 = null // когда GC удалит → 'Объект удалён! Метка: А'
obj2 = null // когда GC удалит → 'Объект удалён! Метка: Б'

Комбинация WeakRef + FinalizationRegistry

Реальный паттерн — кэш с автоочисткой при сборке мусора:

class ManagedCache {
  #cache = new Map()
  #registry = new FinalizationRegistry((key) => {
    // Вызывается когда значение удалено GC
    this.#cache.delete(key)
    console.log(`Кэш очищен для ключа: ${key}`)
  })

  set(key, value) {
    this.#registry.register(value, key)
    this.#cache.set(key, new WeakRef(value))
  }

  get(key) {
    return this.#cache.get(key)?.deref()
  }

  get size() {
    return this.#cache.size
  }
}

const cache = new ManagedCache()

// Тяжёлые объекты
cache.set('user:1', { id: 1, data: 'много данных' })
cache.set('user:2', { id: 2, data: 'ещё данных' })

console.log(cache.get('user:1')?.id) // 1
console.log('Размер кэша:', cache.size) // 2

Отмена регистрации

const registry = new FinalizationRegistry((label) => {
  console.log('Удалён:', label)
})

let obj = { data: 'важные данные' }

// Сохраняем токен для отмены
const token = {}
registry.register(obj, 'мой-объект', token)

// Можно отменить регистрацию (колбэк не вызовется)
registry.unregister(token)

obj = null // колбэк не вызовется

Когда использовать

✅ Подходит для:

• Кэши с тяжёлыми объектами (изображения, большие данные)
• Отладочные инструменты для отслеживания утечек памяти
• Освобождение нативных ресурсов (файловые дескрипторы, соединения)

❌ Не использовать для:

• Критически важной логики (GC непредсказуем)
• Замены обычного управления ресурсами
• Синхронной очистки (колбэк асинхронный и может не вызваться)

Интерактивный пример