node内存泄露问题

node对内存泄露十分敏感，这个不同于浏览器，一旦内存堆积，垃圾回收无法释放，会耗费大量时间进行对象扫描，应用会变慢，直到进程崩溃。

v8垃圾回收机制

v8的垃圾回收策略叫分代式垃圾回收机制。怎么说呢？
这个分代，就是把内存分成两部分：新生代（new space）和老生代（old space）。
新生代中的对象为存活时间较短的对象，老生代中的对象为存活时间较长或常驻内存的对象。

新生代的垃圾回收——Scavenge

Scavenge就是拾荒的意思，它将堆内存一分为二，每一部分称为半空间semispace。
在这两个semispace空间中，只有一个处于使用中，另外一个处于闲置状态。处于使用状态的semispace称为From空间，处于闲置状态的semispace称为To空间。
当我们分配对象时，先是从From空间中分配。当From空间一旦满了就会进行垃圾回收，这时会检查From空间中存活的对象，把这些存活的对象复制到To空间中，而垃圾对象占用的空间会被释放掉。
完成复制后，From空间和To空间的角色会发生互换，To变From，From变To，然后重复前面的过程。
这种算法比较简单，适合比较活跃的对象，但如果某对象经历过一次Scavenge回收，下一次又继续使用，那说明这个对象存活时间较长，会将该对象复制到老生代空间里去。

老生代的垃圾回收——Mark-Sweep和Mark-Compact

Mark-Sweep就是标记清除，步骤是：
垃圾回收时，先遍历堆内存的所有对象，标记存活的对象，然后清除掉未标记的对象。
但清除完成后，内存会有很多碎片，我们需要整理一下，有点像磁盘工具，这就是Mark-Compact。
既然内存泄露问题如此重要，那如何防范呢？

监听gc垃圾回收情况

我们可以使用memwatch这个工具来监听内存的垃圾回收情况。

npm install memwatch-next -S

下面做一个测试。
在arr这个数组中无限注入回调函数，导致arr这个变量始终无法释放，这个对象会常驻于老生代空间中，运行几次后必然会导致溢出现象。

let http = require('http')
let memwatch = require('memwatch-next')
let count = 1
let arr = []
memwatch.gc()//测试：手动调用垃圾回收
memwatch.on('leak',(info)=>{
    console.log(info) //5次以上
})
memwatch.on('stats',(stats)=>{
//每执行一次 gc，触发该事件，并打印内存相关信息。
    console.log(count++,'=>',stats)
})

let server = http.createServer((req,res)=>{
//内存泄露事件，触发该事件的条件是：连续5次gc垃圾回收后，内存还是增长的
    for(let i=0;i<100000;i++){
       arr.push(function(){})
    }
    res.end('ok')
})
server.listen(3009)

stats事件的打印结果：

{ num_full_gc: 6,//完整的垃圾回收次数
  num_inc_gc: 16,//增长的垃圾回收次数
  heap_compactions: 6,//内存压缩次数
  usage_trend: 0,//使用趋势
  estimated_base: 54914256,//预期基数
  current_base: 54914256,//当前基数
  min: 12826192,
  max: 54914256 }

leak事件的打印结果：

{ growth: 67250808,
  reason: 'heap growth over 5 consecutive GCs (10s) - -2147483648 bytes/hr' 
}

我们可以利用log4j或其他日志工具，将这些堆栈信息输出到日志里以便分析。

堆内存快照

通过memwatch可以知晓内存是否有泄露，那如何定位到具体问题呢？
我们可以用另外一个工具——heapdump。

npm install heapdump -S

这个工具可以抓取堆快照，并保存为json的格式，我们可以将快照文件用chrome浏览器的devtools打开，选择comparison比较视图来定位问题。

let http = require('http')
let memwatch = require('memwatch-next')
let heapdump = require('heapdump')
let count = 1

let arr = []
dump()//无任何操作，拍第一个堆快照，作为参照系
function dump() {
    //文件名
    const filename = `${__dirname}/heapdump-${process.pid}-${Date.now()}.heapsnapshot`;

    heapdump.writeSnapshot(filename, () => {//保存快照
        console.log(`${filename} dump completed.`);
    });
}

memwatch.on('leak',(info)=>{
    console.log(info)
    dump()//第二个快照，对比第一个快照
})
memwatch.on('stats',(stats)=>{
    console.log(count++,'=>',stats)

})




let server = http.createServer((req,res)=>{

    for(let i=0;i<100000;i++){
       arr.push(function(){})
    }
    res.end('ok')
})
server.listen(3009)

得到快照信息：

heapdump-59352-1586653612856.heapsnapshot
heapdump-59352-1586653617974.heapsnapshot

打开控制台，选择Memory，右键profiles，选择load，即可加载本地快照文件：

compare.jpg