Node.js内存溢出-process out of memory 问题的处理

 2016年03月05日    14280     声明


Node.js做密集型运算,或者所操作的数组、对象本身较大时,容易出现内存溢出的问题,这是由于Node.js的运行环境-V8引擎导致的。如果经常有较大数据量运算等操作,需要对Node.js运行环境限制有充分的了解。


  1. 内存溢出问题
  2. 为什么会内存溢出
  3. 解决内存溢出问题

1. 内存溢出问题

下面是我们在Node.js应用中经常遇到的两类内存溢出问题:

密集型运算

示例1:当我们需要批量处理一些数据(如:更新用户某项信息)时,我们可能需要一个较大的forwhile循环来完成所有的数据的更新,如:

for (var i = 0; i < 10000000; i++) {
  ((i) => {
	var site = {};
	site.name = 'IT笔录';
	site.domain = 'itbilu.com';

	// 这里是一个保存或更新等操作
	setTimeout(()=>{
	  console.log(i, site);
	}, 0)
  })(i)
}

操作的数据量较大

示例2:对象需要频繁的创建/销毁,或操作对象本身较大,如:

var sites = [];

for (var x=0;x<5000;x++){
  var site=[];
  for (var y=0;y<5000;y++){
  	site = [y, 'IT笔录', 'itbilu.com'];
    sites.push(site);
  }
}


上面两类操作都会出现类似以下错误:

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


2. 为什么会内存溢出

2.1 V8内存分配机制

我们都知道,V8是Google在Chrome浏览器中使用的JavaScript引擎。而在浏览器环境中,运算一般不需要多大内存。

V8对每个进程分配的运行内存,在32位系统中约为700MB,而在64位系统中约为1.4GB。


2.2 内存溢出的原因

Node程序程序之所以会出内存溢出的情况,可以分为三方面的原因:1. V8本身分配的内存较小、2. JavaScript语言本身限制、3. 程序员使用不当。

示例1中,每次运算所需的内存量并不大,但由于for循环,造成V8内存不能及时释放。随着程序运行时候的增加,内存占用量会越来越大,并最终导致内存的溢出。

示例2中,可能所创建对象本身并没有超过内存限制。但是除对象本身外:创建对象、对象引用、Node.js程序本身等都需要内存空间,这样就很容易导致内存的溢出。


3. 解决内存溢出问题

在Node.js应用开发过程中,了解V8内存分配和JavaScript语言限制是Node程序的基本素质。我们应该在应用中权衡利弊,综合考虑内存与程序的运行效率。以下几点防止内存溢出的建议:

1. 使用process.nextTick()防止事件堆积

process.nextTick()会在本次事件循环结束后,立即开始下次事件循环。这样可以使V8获得内存回收的机会,有效解决过多事件堆积造成的内存溢出。

我们可以使用process.nextTick()方法处理:

forLoops(0);

function forLoops(i) {
  if(i<10000000)
  {
    var site = {};
    site.name = 'IT笔录';
    site.domain = 'itbilu.com';

    // 这里是一个保存或更新等操作
    setTimeout(()=>{
	  console.log(i, site);
    }, 0)
    process.nextTick(forLoops, i+=1);
  }
}

每次循环V8都会回收内存一次,因此内存不会再溢出。但这样做必然会造成运行效率的降低,而应该在速度在安全之间平衡,控制好循环的安全次数。


2. 增加V8内存空间

Node.js提供了一个程序运行参数--max-old-space-size,可以通过该参数指定V8所占用的内存空间,这样可以在一定程度上避免程序内存的溢出。

如,我们可以在运行示例2程序时指定使用4G的内存:

node --max-old-space-size=4096 app


3. 使用非V8内存

Node.js程序所使用的内存分为两类:

  • V8内存:数组、字符串等JavaScript内置对象,运行时使用“V8内存”
  • 系统内存Buffer是一个Node.js的扩展对象,使用底层的系统内存,不占用V8内存空间。与之相关的文件系统fsStream流操作,都不会占用V8内存。

在程序允许的情况下,应该将数据保存在Buffer中,而不是转换成字符串等JS对象,这样可以避免V8内存的过多占用。