Node.js 內存溢出時如何處理？

Node.js 作密集型運算，或者所操做的數組、對象自己較大時，容易出現內存溢出的問題，這是因爲 Node.js 的運行環境依賴 V8 引擎致使的。若是常常有較大數據量運算等操做，須要對 Node.js 運行環境限制有充分的瞭解。

本文涵蓋

1. 內存溢出問題
2. 爲何會內存溢出
   • 2.1 V8內存分配機制
   • 2.2 內存溢出的緣由
3. 如何解決內存溢出問題

做者簡介：koala，專一完整的 Node.js 技術棧分享，從 JavaScript 到 Node.js,再到後端數據庫，祝您成爲優秀的高級 Node.js 工程師。【程序員成長指北】做者，Github 博客開源項目 github.com/koala-codin…

1.內存溢出問題

下面是咱們在Node.js應用中常常遇到的兩類內存溢出問題：

密集型運算

示例1：當咱們須要批量處理一些數據（如：更新用戶某項信息）時，咱們可能須要一個較大的for或while循環來完成全部的數據的更新，如：

for (var i = 0; i < 10000000; i++) {
    ((i) => {
        var site = {};
        site.name = 'koala';
        site.domain = '程序員成長指北';
        // 這裏是一個保存或更新等操做

        setTimeout(()=>{
            console.log(i, site);
        }, 0)
    })(i)
}
複製代碼

操做的數據量較大

示例2：對象須要頻繁的建立/銷燬，或操做對象自己較大，如：

var sites = [];
for (var x=0;x<5000;x++){
    var site=[];
    for (var y=0;y<5000;y++){
        site = [y, 'koala', '程序員成長指北'];
        sites.push(site);
    }
}
複製代碼

上面兩類操做都會出現相似如下錯誤：

<--- Last few GCs --->
……
FATAL ERROR: CALL_AND_RETRY_LAST Allocation failed - process out of memory
Abort trap: 6
複製代碼

2. 爲何會內存溢出

2.1 V8內存分配機制

咱們都知道，V8是 Google 在 Chrome 瀏覽器中使用的 JavaScript 引擎。而在瀏覽器環境中，運算通常不須要多大內存。 V8 對每一個進程分配的運行內存，在32位系統中約爲700MB，而在64位系統中約爲1.4GB。

2.2 內存溢出的緣由

Node.js 程序之因此會出內存溢出的狀況，能夠分爲三方面的緣由：

• 1. V8自己分配的內存較小
• 2. JavaScript語言自己限制
• 3. 程序員使用不當。

在示例1中，每次運算所需的內存量並不大，但因爲for循環，形成V8內存不能及時釋放。隨着程序運行時候的增長，內存佔用量會愈來愈大，並最終致使內存的溢出。

在示例2中，可能所建立對象自己並無超過內存限制。可是除對象自己外：建立對象、對象引用、Node.js程序自己等都須要內存空間，這樣就很容易致使內存的溢出。

3. 解決內存溢出問題

在Node.js應用開發過程當中，瞭解V8內存分配和JavaScript語言限制是Node程序的基本素質。咱們應該在應用中權衡利弊，綜合考慮內存與程序的運行效率。如下幾點防止內存溢出的建議：

3.1. 使用 async/await防止事件堆積,變爲同步操做

await將代碼執行順序變爲了同步。這樣可使 V8 得到內存回收的機會，有效解決過多事件堆積形成的內存溢出。 咱們可使用await方法處理：

async function dbFuc() {
for (let i = 0; i < 10000000; i++) {
    var site = {};
    site.name = 'koala';
    site.domain = '程序員成長指北';
    // 這裏是一個保存或更新等操做

    await  console.log(i, site);

    }
}
dbFuc();
複製代碼

每次循環V8都會回收內存一次，所以內存不會再溢出。但這樣作必然會形成運行效率的下降，而應該在速度在安全之間平衡，控制好循環的安全次數。 說明:實際開發中，上面這種雖然解決了內存溢出，可是仍然會形成進程阻塞，能夠開啓一個進程/線程來解決阻塞問題(具體能夠看個人這篇文章《深刻理解Node.js 進程與線程(8000長文完全搞懂)》)

3.2. 增長V8內存空間

Node.js提供了一個程序運行參數--max-old-space-size，能夠經過該參數指定V8所佔用的內存空間，這樣能夠在必定程度上避免程序內存的溢出。 如，咱們能夠在運行示例2程序時指定使用4G的內存： node --max-old-space-size=4096 app

3.3. 使用非V8內存

Node.js程序所使用的內存分爲兩類：

• V8內存：數組、字符串等JavaScript內置對象，運行時使用「V8內存」
• 系統內存：Buffer 是 Node.js 的一個擴展對象，使用底層的系統內存，不佔用V8內存空間。與 buffer 相關的文件系統 fs 和stream 流操做，都不會佔用 V8 內存。

(注: fs 和 stream 這兩個模塊我在 Node 進階系列文章中已經詳細介紹了, 這裏就不贅述)

在程序容許的狀況下，應該將數據保存在Buffer中，而不是轉換成字符串等JS對象，這樣能夠避免V8內存的過多佔用。（buffer能夠看一下這篇文章《Node進階-探究不在V8堆內存中存儲的Buffer對象》）

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