Detaillierte Einführung in die Garbage Collection von NodeJS

Dieser Artikel bietet Ihnen eine detaillierte Einführung in die Garbage Collection von nodejs. Freunde in Not können darauf verweisen.

Der Garbage-Collection-Mechanismus von NodeJS wird automatisch von der v8-Engine verwaltet.

Speicherbeschränkung von NodeJS

In allgemeinen Back-End-Sprachen (PHP) gibt es keine Begrenzung der Speichernutzung, aber für NodeJS heißt es dass nur ein Teil des Systems genutzt werden kann – 1,4 G für 64-Bit-Systeme und 0,7 G für 32-Bit-Systeme. Wenn Sie zu diesem Zeitpunkt eine 3G-Datei für die Datenanalyse verarbeiten möchten, läuft der Prozessspeicher des Knotenjs immer noch über, selbst wenn der Systemspeicher 8 GB beträgt.

Das obige Problem wird hauptsächlich durch die Tatsache verursacht, dass NodeJS auf Version 8 basiert und NodeJS den Speicher über die eigene Methode von Version 8 verwaltet. Warum begrenzt Version 8 die Größe des Heap-Speichers? Es gibt zwei Gründe:

1. Oberflächlicher Grund: v8 ist für Browser konzipiert und es ist unwahrscheinlich, dass es zu großen Speicherszenarien kommt.

2. Tiefer Grund: Einschränkungen des v8-Garbage-Collection-Mechanismus. Am Beispiel von 1,5 GB Heap-Speicher benötigt Version 8 50 ms für eine kleine Garbage Collection und 1 s für eine nicht inkrementelle Garbage Collection. Die Garbage Collection führt dazu, dass der JS-Thread angehalten wird. Bei einem solchen Zeitaufwand sinken die Leistung und die Reaktionsfähigkeit der Anwendung.

Speicherlimit kann aktiviert werden:
--max-old-space-size (alte Generation)
--max-new-space-size (neue Generation)
v8-Heap Speichergröße = alte Generation + neue Generation

v8-Garbage-Collection-Mechanismus
v8-Garbage-Collection basiert hauptsächlich auf dem generationalen Garbage-Collection-Mechanismus. Die Speicherbereinigung erfolgt in verschiedenen Generationen entsprechend der Überlebenszeit des Objekts, und unterschiedliche Algorithmen werden für verschiedene Speichergenerationen ausgeführt.

Neue Generation ---> Objekte mit kurzer Überlebenszeit
Alte Generation ---> Objekte mit langer Überlebenszeit oder residentem Speicher
Wie oben erwähnt, ist die Größe des NodeJS-Heapspeichers die neue Speicherplatz der alten Generation plus Speicherplatz der alten Generation.

Algorithmus der neuen Generation
Die neue Generation verwendet hauptsächlich den Scavenge-Algorithmus für die Speicherbereinigung.

Dies ist eine Kopiermethode zur Implementierung der Garbage Collection. Der Heap-Speicher ist in zwei Bereiche unterteilt, und jeder Bereich wird als Semispace bezeichnet. Von diesen beiden Halbräumen ist nur einer in Gebrauch (aus dem Raum gerufen) und der andere ist frei (in den Raum gerufen). Wenn wir mit der Zuordnung beginnen, beginnen wir zunächst mit dem From-Bereich. Wenn die Speicherbereinigung beginnt, überprüfen wir auch die überlebenden Objekte, kopieren die überlebenden Objekte in den To-Bereich und den von den nicht überlebenden Objekten belegten Speicherplatz freigelassen werden. Nachdem der Kopiervorgang abgeschlossen ist, werden die Rollen des Von-Bereichs und des Bis-Bereichs vertauscht.
Wie Sie dem obigen Prozess entnehmen können, besteht der Nachteil von Scavenge darin, dass nur die Hälfte des Heap-Speichers verwendet wird, wodurch Zeit für die Platzbeschaffung verloren geht.

Die alte Generation übergibt die Mark-Sweep- und Mark-Comopact-Algorithmen.

Mark-Sweep-Markierungsentfernung ist in zwei Phasen unterteilt: Markieren und Löschen. Mark-Sweep durchläuft zunächst alle Objekte im Heap-Speicher in der Markierungsphase und markiert die verbleibenden Objekte. In der Löschphase werden nicht markierte Objekte gelöscht. Es ist ersichtlich, dass Scavenge nur lebende Objekte kopiert und Mark-Sweep nur tote Objekte bereinigt. Da die überlebenden Objekte der neuen Generation einen kleinen Teil und die toten Objekte der alten Generation einen kleinen Teil einnehmen, sind diese beiden Algorithmen aus diesem Grund effizient.

Mark-Compact-Markierungsorganisation, es wird ein Problem beim Mark-Sweep geben. Nach dem Recycling befindet sich der Speicher in einem diskontinuierlichen Zustand (Speicherfragmentierung). Die Speicherfragmentierung wirkt sich auf die nachfolgende Speicherzuweisung aus, da eine große Speicherzuweisung erforderlich ist, die Zuweisung jedoch nicht für alle Speicherfragmente abgeschlossen werden kann. Dadurch wird die Speicherbereinigung im Voraus ausgelöst, und diese Wiederverwertung ist unnötig. Mark-Compact wurde auf der Grundlage von Mark-Sweep entwickelt. Der Hauptunterschied besteht darin, dass nach der Markierung des Objekts alle verbleibenden Objekte während des Sortiervorgangs an ein Ende verschoben und direkt nach Abschluss der Bewegung gelöscht werden.

Zusammenfassung: Bei normaler Nutzung ist das Speicherlimit von v8 immer noch ausreichend, aber die Garbage Collection und der einzelne Thread von nodejs beeinträchtigen weiterhin die Leistung. Wenn Sie eine hohe Leistung wünschen, müssen Sie die Speicherbereinigung so klein wie möglich halten. In der tatsächlichen Entwicklung müssen Objekte der alten Generation verwendet werden, z. B. bei der Implementierung einer Webdienstsitzung (Sitzung), die im Allgemeinen im Speicher (Array) gespeichert wird. Wenn die Zugriffsmenge groß ist, führt dies zu einem starken Anstieg der alten Generierungsobjekte, die zu einem Überlauf führen können. Wenn wir große Speicherdaten verarbeiten müssen, z. B. das Lesen einer 3G-Datei, verwenden wir die Pipe () -Methode des lesbaren Streams, damit dieser nicht von den Speicherbeschränkungen der Version 8 betroffen ist und die Robustheit des NodeJS-Programms verbessert wird.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDetaillierte Einführung in die Garbage Collection von NodeJS. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!