你可能需要知道的Node.js 内存泄露问题

huangsh
栈:
用于存放原始数据类型,栈的空间由操作系统负责管理,开发者无需过于关心;
堆:
堆的空间由 V8 引擎进行管理,可能由于代码问题出现内存泄漏,或者长时间运行后,垃圾回收导致程序运行速度变慢;

我们可以使用一下代码查看Node.js内存情况(node环境下运行):

const format = function (bytes) {
  return `${(bytes / 1024 / 1024).toFixed(2)} MB`;
};

const memoryUsage = process.memoryUsage();

console.log(JSON.stringify({
    rss: format(memoryUsage.rss), // 常驻内存
    heapTotal: format(memoryUsage.heapTotal), // 总的堆空间
    heapUsed: format(memoryUsage.heapUsed), // 已使用的堆空间
    external: format(memoryUsage.external), // C++ 对象相关的空间
}, null, 2));

内存泄漏

常见的有四个场景:

  1. 全局变量
  2. 闭包引用
  3. 事件绑定
  4. 缓存爆炸
全局变量

没有用var/let/const声明的变量,会直接绑定到Global对象上(Node.js)或window对象上(浏览器),尽管不再使用,仍不会被自动回收;

function t() {
  arr = new Array(1000);
}

t();
console.log(arr);

可以看到,t函数执行完以后,arr仍然存在在内存中,没有被释放;

闭包引用

闭包的内存泄露往往比较隐蔽:

let theThing = null;
let replaceThing = function() {
  const newThing = theThing;
  const unused = function() {
    if (newThing) console.log("hi");
  };
  // 不断修改引用
  theThing = {
    longStr: new Array(100).join("*"),
    someMethod: function() {
      console.log("a");
    },
  };

  // 每次输出的值会越来越大
  console.log(process.memoryUsage().heapUsed);
};

setInterval(replaceThing, 100);

运行这段代码可以看到输出的已使用堆内存越来越大,而其中的关键就是因为在目前的 V8 实现当中,闭包对象是当前作用域中的所有内部函数作用域共享的,也就是说 theThing.someMethodunUsed 共享同一个闭包的 context,导致 theThing.someMethod 隐式的持有了对之前的 newThing 的引用,从而导致每一次执行 replaceThing 这个函数的时候,都会执行一次 longStr: new Array(1e8).join("*"),而且其不会被自动回收,导致占用的内存越来越大,最终内存泄漏。

事件绑定

事件绑定导致的内存泄露在浏览器中非常常见,一般是由于事件绑定函数未及时移除,或者重复绑定事件造成的,例如下面这段vue代码:

export default {
    mounted () {
        window.addEventListener('resize', function() {
          // 相关操作
        });
    }
}

组件在挂载的时候监听了windowresize事件,但组件在销毁的时候并未移除事件,假如这个组件非常频繁的被调用,那么挂载在window上的无用事件会越来越多,导致内存的泄露;可以通过以下方式解决:

export default {
    mounted () {
        window.addEventListener('resize', this.handleResize)
    },
    methods: {
        handleResize () { ... }
    },
    destroyed () {
        window.removeEventListener('resize', this.handleResize)
    }
}
缓存爆炸

通过javascript对象的内存缓存可以极大的提升程序的性能,但是很有可能没有控制缓存的大小或是数据的失效时间,导致失效的数据仍在缓存中,也会造成内存泄露,例如:

const cache = {}
function setCache() {
    cache[Date.now()] = new Array(100)
}
setInterval(setCache, 100)

这段代码会一直在cache对象中写入缓存数据,但没有设置缓存失效的代码,最终导致内存被撑爆。

如果的确需要进行内存缓存的话,强烈建议使用 lru-cache 这个 npm 包,可以设置缓存有效期和最大的缓存空间,通过 LRU 淘汰算法来避免缓存爆炸。

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