深刻淺出node.js學習筆記—node內存管理及GC機制

在node.js中，內存主要分爲兩個部分，堆內存和棧內存

• 堆內存（heap）：存放對象和閉包上下文，v8使用垃圾回收機制管理堆內存
• 棧內存（stack）：存放局部變量，棧內存的分配比較簡單，當程序離開某做用域後，其棧指針下移(回退)，整個做用域的局部變量都會出棧被回收。

可經過process.memoryUsage()查看內存使用狀況，單位爲字節

• rss是分配的總體物理內存，包括堆、棧、代碼段
• heapTotal是總體堆內存
• heapUsed是被使用的堆內存
• external: 表明v8管理的綁定到javascript的c++對象的內存

一般狀況下，v8對堆內存的分配爲，64位系統下1.4GB，32位系統下0.7GB

node將堆內存分爲新生代和老生代

• 新生代：存放存活時間較短的對象
• 老生代：存放存活時間較長的對象

在分代的基礎上，對於新生代使用Scavenge算法，老生代使用Mark-Sweep和Mark-Compact

• 對象已經經歷過一次複製翻轉操做。
• To空間使用比例超過25%，設置25%的比例是由於，To空間將變成From空間，若是使用比例太高，可能影響後續的內存分配。

Scavenge算法
Scavenge算法主要經過Cheney算法實現，Cheney算法將新生代分爲兩部分，叫作SemiSpace空間，該兩個SemiSpace空間分別叫作From空間和To空間。
From空間爲使用空間，To空間爲閒置空間。分配新的內存空間時會分配到From空間。開始進行垃圾回收時，會檢查From空間內的對象，將存活對象複製至To空間，釋放From空間，而後將From空間和To空間進行翻轉。
Scavenge算法的優勢是速度快，無內存碎片，缺點是，只能使用通常的內存空間，可是因爲新生代都是存活時間較短的對象，須要複製的對象屬於少數。屬於使用空間換時間的典型算法。只適用於新生代垃圾回收策略。

在新生代回收階段，若是存活對象知足如下兩個條件，會將該對象移動至老生代，該階段叫作晉升

• 對象已經經歷過一次複製翻轉操做。
• To空間使用比例超過25%，設置25%的比例是由於，To空間將變成From空間，若是使用比例太高，可能影響後續的內存分配。

Mark-Sweep(標記清除)和Mark-Compact(標記整理)
Mark-Sweep分爲標記和清除兩個階段，在標記階段遍歷全部老生代對象，對還存活的對象進行標記，在清除階段釋放未被標記的內存。

Mark-Sweep最大問題是，通過清除階段後，內存空間會出現不連續狀態，影響之後的內存分配。可能出現一個對象，須要分配內存空間很大，而現有內存碎片不能完成分配，進行提早垃圾回收，該回收是沒有必要的。
爲了解決Mark-Sweep的內存碎片問題，Mark-Compact被提了出來，它主要是在標記以後，將存活的對象往一側移動，完成移動後，直接釋放邊界外的內存。

Incremental Marking
該三種算法執行時，爲了保證javascript應用邏輯與垃圾回收機制保持一致，垃圾回收時都須要將應用邏輯中止，這種狀況稱之爲「全停頓」
新生代Scavange算法，因爲分配內存空間較小，存活對象較少，全停頓影響較少。
可是老生代內存空間較大，存儲對象較多，全停頓時間較長。因此V8爲了減小停頓空間，從標記階段開始，改成增量標記（Incremental Marking）。將總體拆分爲小「步進」，沒執行一個「步進」就讓js應用邏輯執行一下子， 垃圾回收與應用邏輯交替進行。