從V8的內存管理算法出發-教你如何管理內存

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導語

• 什麼是V8？

- V8 js運行的引擎（相似 java運行在jvm上）

• 爲何要關注內存？

- 防止頁面佔用內存過大，引發客戶端卡頓，甚至無響應。

- Node 使用的也是V8，內存對於後端服務的性能相當重要，由於服務的持久性，後端更容易形成內存溢出。

- 面試裝逼神器。

1、V8引擎如何回收垃圾

一、V8的內存分配

（1）內存大小

內存的大小和操做系統有關，64位爲1.4G，32位爲0.7G。

• 64位下新生代的空間爲 64MB ，老生代爲 1400MB。
• 32位下新生代的空間爲 16MB ，老生代爲 700MB。

  - 爲何只設置 1.4G ? 而不是2G、3G...

  - 一、js最初設計是在瀏覽器上跑的，瀏覽器上的js不持久，運行完代碼就能夠了，因此 1.4G 徹底夠用。

  - 二、js有垃圾回收機制，回收時會暫停全部代碼的執行，(回收300MB大概須要0.5s)，若是設置爲3G，那回收時間會特別長，程序中止時間太久。

（2）新生代和老生代

• 新生代(semi space From & semi space To)簡單地說就是==複製==
• 老生代簡單地說就是==標記刪除整理==

新生代：

• 新生代存放的是 存活時間比較短的變量，會頻繁發生垃圾回收。
• 新生代會標記活着的變量。首先會將 From 中活着的變量 複製到 To 中，而後將 From 清空，下一次會將 To 中活着的變量 複製到 From 中，並將 To 清空。
• 這是典型的 ==犧牲空間，獲取時間== 算法
• 由於作清空是很快的，而一個一個刪除而後整理是很慢的(內存是連着的，刪除一個變量，就須要將後面的變量向前複製，而後刪除原來的，整理很慢)

老生代：

• 老生代會標記死掉的變量，作刪除、整理(碎片整理)的操做。
• 數組是須要連續的內存空間，整理很耗時間
  

晉升機制：

• 剛開始定義的變量都是新生代，當變量在新生代經歷過一次回收，就擁有資格晉升爲老生代(但不會直接放入老生代)。
• 直到新生代 To(From) 空間已經使用超過 20% ，那麼就會晉升到老生代空間。

二、變量處理

• 內存主要就是存儲變量等數據的
• 局部變量當程序執行結束，且沒有引用的時候就會死掉
• 全局對象會始終存活到程序運行結束

eg：

function f () {
    var a = ''
}
f(); // f 執行結束 a 就會被回收複製代碼

function f () {
    var a = '';
    return a;
}
var b = f(); // f 執行結束 a 不會被回收，由於外層做用域還有 a 的引用 b。複製代碼

2、如何查看V8內存使用狀況

一、使用 node 來查看內存使用狀況

• 經過 process.memoryUsage()
  
  
• rss： V8申請到的總佔用空間
• heapTotal： 堆總內存
• heapUsed： 已使用的內存
• external： node專有（底層是c，額外申請到的c++內存 ）

二、在 chorme 瀏覽器中查看內存使用狀況

• 經過 window.performance
  

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3、內存優化實例

一、優化內存技巧

• （1）儘可能不要定義全局變量
• （2）全局變量記得銷燬掉

- a = undefined

- delete a;不建議使用，嚴格模式下會出問題

• （3）用匿名自執行函數變全局爲局部

- (function () {}())

eg：

function getme () {
  var mem = process.memoryUsage();
  var format = function (bytes) {
    return (bytes / 1024 / 1024).toFixed(2) + 'MB';
  }
  console.log('heapTotal: ' + format(mem.heapTotal) + 'heapUsed: ' + format(mem.heapUsed));
}
var size = 20 * 1024 * 1024;
var arr1 = new Array(size);
var arr2 = new Array(size);
var arr3 = new Array(size);
var arr4 = new Array(size);
var arr5 = new Array(size);
var arr6 = new Array(size);
var arr7 = new Array(size);
var arr8 = new Array(size);
var arr9 = new Array(size);
getme(); // 內存溢出 極限 8 個複製代碼

function getme () {
  var mem = process.memoryUsage();
  var format = function (bytes) {
    return (bytes / 1024 / 1024).toFixed(2) + 'MB';
  }
  console.log('heapTotal: ' + format(mem.heapTotal) + 'heapUsed: ' + format(mem.heapUsed));
}
var size = 20 * 1024 * 1024;

function a () {
  var arr1 = new Array(size);
  var arr2 = new Array(size);
  var arr3 = new Array(size);
  var arr4 = new Array(size);
  var arr5 = new Array(size);
  var arr6 = new Array(size);
  var arr7 = new Array(size);
  var arr8 = new Array(size);
}
a();
var arr9 = new Array(size);
getme(); // 內存不會溢出複製代碼

二、關於閉包和內存使用

首先重要的是：==閉包並不會影響內存==雖然在某一版(好久遠了)的 《Javascript 權威指南》中做者說過閉包會佔用內存，讓儘可能避免閉包。由於當時 IE5 存在這個 BUG ，因此才致使這個問題。如今的V8是沒有這個問題的，因此這是錯誤的說法。

eg：

function getme () {
  var mem = process.memoryUsage();
  var format = function (bytes) {
    return (bytes / 1024 / 1024).toFixed(2) + 'MB';
  }
  console.log('heapTotal: ' + format(mem.heapTotal) + 'heapUsed: ' + format(mem.heapUsed));
}

for (let i = 10000; i < 10100; i++) {
  setTimeout(function () {
    console.log(i);
    getme(); // 內存佔用 4.x MB
  })
}

// 閉包形式
for (let i = 10000; i < 10100; i++) {
  (function (i) {
    setTimeout(function () {
      console.log(i);
      getme(); // 內存佔用 4.x MB
    })
  })(i)
}複製代碼

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