Node进阶 - 内存管理和垃圾回收

　　Node内存管理和垃圾回收

　　

　　node.js 是基于 V8 引擎的 javascript 运行环境。

　　V8 引擎

　　javascript 代码运行的时候提供编译优化、内存管理、垃圾回收等功能

　　代码编译优化：

　　　　1、通过 parser 将 javascript 源码转为 ast 抽象语法树

　　　　2、将 ast 抽象语法树转为字节码，

　　　　3、然后转为机器可运行的汇编代码

　　内存管理：管理内存分配、内存划分

　　垃圾回收：通过垃圾回收机制对无用代码释放内存

 

 

　　内存管理

 

　　类型

　　常驻内存：运行 node 进程时候的所有内存( 代码占用内存、栈内存、堆内存、堆外内存 )

　　栈内存：用于存放变量( javascript 中基本类型 )

　　堆内存：用于存放对象、闭包引用上下文（ 引用类型 ）

　　堆外内存：不是通过 V8 分配，不受V8管理，不占用V8内存。一些用于存放 buffer 数据的 ( buffer 对象依然在堆内存中 )

　　

　　限制

　　默认给堆内存分配的大小：64位系统为 1.4G、32位系统为 0.7G

　　可以通过 node 启动命令修改内存大小。

　　不过分配的内存越大，垃圾回收一次的时间越长

 

　　内存信息获取

　　node 提供了 process.memoryUsage() 获取当前进程的内存信息

　　rss ：常驻内存大小( 进程分配的内存 )

　　heapTotal：给 V8 分配的内存大小

　　heapUsed：已使用的堆内存大小

　　external：堆外使用的内存( buffer )

 

　　1、内存溢出和堆外内存

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

const fs = require('fs')   const format = function (item, type = 0) {     let ext = 'byte'     switch (type) {         case 1:             ext = 'KB'             break;         case 2:             ext = 'M'             break;         case 3:             ext = 'G'             break;         case 3:             ext = 'T'             break;     }     if (item < 1024) return item.toFixed(2) + ext     return format(item / 1024, type + 1) }   function showMemory() {     const memoryUsage = process.memoryUsage()     console.log(`---------------------`)     for (const item in memoryUsage) {         console.log(`${item}:${format(memoryUsage[item])}`)     } }   showMemory() // 使用 40M 堆外内存 const buffer = new ArrayBuffer(40 * 1024 * 1024) const total = [] setInterval(() => {     // 20M 内存的添加     total.push(new Array(20 * 1024 * 1024))     showMemory() },2000)

　　

 

　　垃圾回收

 

　　释放一些在应用程序中不在被引用，或者空指针的一些变量的内存。

　　1、变量为空的时候释放内存栈

　　2、对象结束没引用或者引用的对象被清除的时候释放对应内存( 对象无法被根节点访问时候 )

 

　　堆内存中的分类

　　新生代：内存比较小，未经历垃圾回收的对象存放位置

　　　　from 区：回收检查( 算法回收 ) 的时候，检查区

　　　　to 区：回收检查( 算法回收 ) 的时候，from检查到对象被引用存活了

　　老生代：内存是新生代20倍，from 区收检查( 算法回收 ) 的时候，已经经历过的对象或者to区满了时候送到老生代

 

　　

　　新生代垃圾回收

　　新生代垃圾回收是通过交换 from 区和 to 区来实现的

　　1、新建的对象被存放在 from 区，满了之后执行新生代垃圾回收检查

　　2、检查 from 区对象，如果已经经历过一次检查且依然被引用的对象送到老生代区

　　3、检查 from 区对象，如果被引用则总到 to 区，to 区满了25%则送到老生代区

　　4、结束 from 检查后，交换 from 区和 to 区身份( from 区变 to区，反之 )

　　5、再次检查，回到 1。

 

　　老生代垃圾回收

　　老生代垃圾回收没有新生代频繁

　　主要通过判断是否被引用进行标记清除，然后对存活的对象整理

　　1、检查老生代区，是否被引用，未被引用，释放该内存块的内存

　　2、将依旧存活的对象，整理到老生代区的一端

　　3、清除存活一端以外部分的内存块

　　

　　堆内存里面的对象主要是靠引用计数来判断是否释放内存（每引用一次增加1）

 

 

　　内存泄漏场景

　　

　　1、未释放无用的全局变量/对象

　　2、闭包的上下文

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

function add() {     const x = 1;     const y = 2;     return function (a) {         return y + 2     } } const add1 = add(); /* * 执行 add() 后 * x 将会被释放 * y 将存在 add1 的上下文中，不会被释放( 除非 add1 = null ) * */

　　

　　3、缓存大量数据

?

1 2	// 分成小的一部分一部分处理 const array = new Array(20 * 1024 * 1024)

　　

　　

　　内存分析工具

　　利用内存检查工具( node-heapdump、node-profiler ) 生成内存快照

　　利用 chrome 进行分析。