Node内存限制与垃圾回收

对象分配

所有的JS对象都是通过堆来进行分配的。使用process.memoryUsage()查看使用情况Node.js 中文网文档

process.memoryUsage()
{ rss: ,
  heapTotal: ,
  heapUsed: ,
  external:  }
  // 单位 字节
  // rss (resident set size) 常驻进程内存 所有内存占用
  // heapTotal 已申请堆内存
  // heapUsed 已使用堆内存
  // external c++对象绑定到js的内存

内存限制

内存限制主要原因是v8的垃圾回收制度。1.5GB内存做一次小的回收需要50MS，做一次非增量性回收需要1S以上，并且这会使JS线程暂停。因此限制内存。

V8的堆组成

V8的堆由一系列区域组成：

新生代区：大多数对象的创建被分配在这里，这个区域很小，但垃圾回收非常频繁，独立于其它区。

老生代指针区：包含大部分可能含有指向其它对象指针的对象。大多数从新生代晋升（存活一段时间）的对象会被移动到这里。

老生代数据区：包含原始数据对象（没有指针指向其它对象）。Strings、boxed numbers以及双精度unboxed数组从新生代中晋升后被移到这里。

大对象区：这里存放大小超过其它区的大对象。每个对象都有自己mmap内存。大对象不会被回收。

代码区：代码对象（即包含被JIT处理后的指令对象）存放在此。唯一的有执行权限的区域（代码过大也可能存放在大对象区，此时它们也可被执行，但不代表大对象区都有执行权限）。

Cell区、属性Cell区以及map区：包含cell、属性cell以及map。每个区都存放他们指向的相同大小以及相同结构的对象。

v8在64位系统下只能使用1.4GB内存，在32位系统下只能使用0.7GB内存。

如何解除内存限制？

利用堆外内存: 使用Buffer类。Buffer 性能相关部分由C++实现。Buffer教程

在启动node时，传递--max-old-space-size=4096 (调整老生代内存限制，单位为mb。--max-new-space-size 已经不可用了)

使用stream处理大文件 stream教程

官方建议：it is recommended that you split your single process into several workers if you are hitting memory limits. （拆分进程）

垃圾回收机制

V8的垃圾回收有如下几个特点

当处理一个垃圾回收周期时，暂停所有程序的执行。(stop-the-world 全停顿)  

在大多数垃圾回收周期，每次仅处理部分堆中的对象，使暂停程序所带来的影响降至最低。(增量标记等算法) 

准确知道在内存中所有的对象及指针，避免错误地把对象当成指针所带来的内存泄露。(标记指针法:在每个指针的末位预留一位来标记这个字代表的是指针或数据。)

在V8中，对象堆被分为两个部分：新创建的对象所在的新生代，以及在一个垃圾回收周期后存活的对象被提升到的老生代。
如果一个对象在一个垃圾回收周期中被移动，那么V8将会更新所有指向此对象的指针。

内存泄漏

谷歌：什么是内存泄漏

百度：什么是内存泄漏

常见原因 1.缓存 2.队列消费不及时 3.作用域未释放

1 : 缓存

var cache = {};
function set (key, value){
    cache[key] = value;
}

2 : 无限增长数组

var arr = [];
function x (value){
    arr.push(value);
}

3: 无限重连导致的内存泄漏

const net = require('net');
let client = new net.Socket();

function connect() {
    client.connect(26665, '127.0.0.1', function callbackListener() {
    console.log('connected!');
});
}

//第一次连接
connect();

client.on('error', function (error) {
    // console.error(error.message);
});

client.on('close', function () {
    //console.error('closed!');
    //泄漏代码
    client.destroy();
    setTimeout(connect, 1);
});

泄漏产生的原因其实也很简单：event.js 核心模块实现的事件发布/订阅本质上是一个js对象结构（在v6版本中为了性能采用了new EventHandles()，并且把EventHandles的原型置为null来节省原型链查找的消耗），因此我们每一次调用 event.on 或者 event.once 相当于在这个对象结构中对应的 type 跟着的数组增加一个回调处理函数。

那么这个例子里面的泄漏属于非常隐蔽的一种：net 模块的重连每一次都会给 client 增加一个 connect事件 的侦听器，如果一直重连不上，侦听器会无限增加，从而导致泄漏。

4: 测试：

var run = function () {
  var str = new Array(1000000).join('*');
  var doSomethingWithStr = function () {
    if (str === 'something')
      console.log("str was something");
  };
  doSomethingWithStr();
};
setInterval(run, 1000);