NodeJS - 理解内存控制

2017-08-29

读书

简介

V8 具有内存限制，所有的 JavaScript 对象都是通过堆来进行分配的，可以通过 process.memoryUsage() 来查看内存信息，其中 heapTotal 和 heapUsed 分别代表了已申请到的对内存和当前使用的量。如果当前代码已申请的堆空闲内存不够分配新的对象，将就申请堆内存，知道堆的大小超过 V8 的内存限制为止

为何采取 V8 内存限制：一次小的垃圾回收需要 50ms 以上，一次非增量式的垃圾回收甚至需要 1s 以上，这是垃圾回收引起的 JS 线程暂停执行的时间，应用的性能和响应时间都会大幅度下降

V8 的垃圾回收机制

采用 node –trace-gc xxx 命令行参数来查看内存垃圾回收日志，使用 –prof 可以得到 V8 执行时的性能分析数据，配合 tick-processor 工具查看统计信息

垃圾回收算法

基于分代式垃圾回收（解决不同的对象生命周期不同）

--max-old-space-size 指定老生代内存空间的最大值 + --max-new-space-size 指定新生代内存空间的最大值 = V8 堆的整体大小
新生代的回收算法：Scavenge（base on Cheney）

核心思想：空间一分为二，从 From 空间复制到 To 空间，缺点是只能使用堆内存的一般，好处是以空间换取时间（块），适合新生代频繁的内存回收

对象晋升两个条件：是否经历过 Scavenge 回收，To空间的内存占用是否超过了比例（25%）
老生代的回收算法：Mark-Sweep & Mark-Compact

核心思想：标记 - 清楚 - 整理内存碎片
回收策略：延迟清理（lazy sweeping）和增量式整理（incremental compaction）

为了降低全堆垃圾回收带来的线程停顿问题，采用增量标记来减少由于垃圾回收造成的停顿时间

高效使用内存

在正常的 JavaScript 执行中，无法立即回收的内存有必报和全局变量引用这两种情况，由于 V8 的内存限制，要十分小心此类变量是否无限制的增加，因为他会导致老生代的对象增多

内存指标

使用 process.memoryUsage() 查看 Node 进程的内存占用情况

// outofmemory.js

function showMem(){
	var mem = process.memoryUsage();
	var format = function(bytes){
		return (bytes / 1024 / 1024).toFixed(2) + 'MB';
	}
	console.log(`Process: heapTotal ${format(mem.heapTotal)} heapUsed ${format(mem.heapUsed)} rss ${mem.rss}`)；
}

var useMem = function(){
	var size = 20 * 1024 * 1024;
	var arr = new Array(size);
	for(var i = 0; i < size; i++){
		arr[i] = 0;
	}
	return arr;
}

var total = [];
for(var j = 0; j < 15； j++){
	showMem();
	total.push(useMem());
}
showMem();

使用 os.totalmem() 和 os.freemem() 查看操作系统的内存情况
堆外内存：那些不是通过 V8 分配的内存 - Buffer 对象