js heapdump解析

我才是hello2dj
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原文链接： hello2dj.github.io

snapshot(v8)

  • 既然要讲v8的snapshot那就得先看看snapshot的表示形式，整个snapshot里的对象是以graph的形式展示的，节点是对象(会以对象的构造函数的形式展示)，边是属性值, 例如

    class A {
  a() {}
}
那么展示就是 A - a(边) -> Function

    此图是snapshot的json格式图

    snapshot的json格式.pngsnapshot的json格式.png

    此图中的索引都是从零开始的

    // 对应snapshot中的字段, 查找节点i的信息
var i_type = nodes[i];
var i_name = strings[nodes[i + 1]];
var i_id = nodes[i + 2];
var i_size = nodes[i + 3]
var i_edge_count = nodes[i + 4];

    再具体的解释如下:

    nodes属性.pngnodes属性.png edges属性.pngedges属性.png 遍历nodes的方式.png遍历nodes的方式.png
  • 那么接下来就要说一下snapshot里面是有哪些类型即节点的类型(当然这些类型都来自v8)完整的数据类型，而我们在这里要讲则是在snapshot里面定义的类型(来自v8), 这里我们要区分primitive(包扩三类number, string, symbol,js会替我们auto-boxing)和Object(不要问什么) 节点类型.png节点类型.png

    从上图我们可以清晰节点的类型一共有13种，hidden类型可能不展示

  • 边的类型(即属性的表现形式)边的类型.png边的类型.png 从上图可以看出共有7种
    • map, array, symbol, object, regexp, number, boolean, string, date，typedarray…这些常见的内建对象我就不解释了，大家都知道
    • 我们在sanpshot中还会经常看见两类string比较生疏的两个(这两类算在pimitive中)， sliced string和 concatenated string
      • 那我们就来看看string，在v8里的形式 字符串类型.png字符串类型.png 在这里我们可以清晰的看出来，v8的字符串类型，里面有sliced的解释，是其他字符串的部分引用(因为字面量字符串是不可变的so可以这么办。。)，而cons的就是(a, b),或者嵌套似的((a,b),c)这样的pairs(同样是因为字面量的字符串是不可变的)
  • 节点类型就上面列出的那些，但是根据具体的对象，他们又有好多不同的名字(Gc roots, map / tag, system / …)

chrome devtools 里的概念

  • shallow size:

    是指对象自己本身占用的大小, 不包含引用对象内容的大小

    const parent = {
  a: 23,
  child: child,
}
const child = {
  a: 23,
  c: 12,
};
/**
  child的大小就是8B(32为机器)，parent大小就有得讨论了，若不算引用的具体内容大小，parent的大小也是8，而此时就是shallow size。那么包含引用内容呢？
*/

    *

  • retained size:

    是指不但包含对象自身，还包含该对象所能引用的或者间接引用（parent.child, parent.child.child）

  • GC roots

    GC roots的概念来自与垃圾回收算法，js的垃圾回收算法是基于根不可达来回收不使用的内存的，就选取某个对象作为初始点，沿着这个对象的引用链往下走，凡是通过这个对象无法访问到(是指通过引用可以获取到对象)的对象就认为是可以被回收的。

    如上图5，6，7就无法被访问到，此时就可以认为5，6，7可以被回收了
    
    1. 那么GC root 只有一个么？No.很明显不可能只有一个，因为有栈变量的存在
    2. 那么有哪些对象可以作为GC root呢， 对于js， 有Global, Window, 栈变量，内建对象等(我们是可以自己扩展内建对象的)
    3. chrome devtools 里面的distance是指什么？ 是指通过多少次引用能访问对此对象，对于Window等就是1
  • 从上面我们可以看出来，所有的对象是以树的形式展示的，devtools中如何显示对象树的？
    对象的保留树
    就像我们前面所说的，堆就是由相互连接的对象构成的网络。在数学的世界中，这种结构称作图或者内存图。一个图是由节点和边构成的，而节点又是由边连接起来的，其中节点和边都有相应的标签。

    • 节点（或者对象）是用创建对象的构造函数标记的。

      这里问题就来了那么js中的对象的构造函数都是啥呢
const a = 'hello2dj';
// a 的构造函数是 String, 但对于字面量来说还会有具体的展示类型,这与v8的内部实现相关

    • 边是用属性名来标记的
      对于不同的属性chrome 会标记不同的标识
      对象的属性以及属性值属于不同类型并且有着相应的颜色。每个属性都会有四种类型之一(更详细的上述snapshot里面又讲)：

      • a:property - 有名称的常规属性，通过 .（点）操作符或者 []（方括号）符号来访问，例如 [“foo bar”]；
      • 0:element - 有数字下标的常规属性，使用 []（方括号）来访问。
      • a:context var - 函数上下文中的某个变量，在相应的函数闭包中使用其名字就可以访问。
      • a:system prop - 由 JavaScript 虚拟机添加的属性，在 JavaScript 代码中无法访问。

  • Object count 挡在summary视图模式下查看时，会有这个，按照上述来说对象树的节点是constructor, 属性是边，那么object count 就是通过这个constructor 构造出来的对象实例数量

  • 巧了还有一个我们可以在devtools里经常看到的就是有些对象是黄颜色标识的有些是红色标识的，见图, 图中很明显标识红色和黄色的原因

    fragment.jpgfragment.jpg schema.jpgschema.jpg
    • 以黄色突出显示的节点具有 JavaScript 代码对它们的直接引用。 以红色突出显示的节点则没有直接引用。只有属于黄色节点的树时，它们才处于活动状态。 一般而言，您需要将注意力放在黄色节点上。 修复代码，使黄色节点处于活动状态的时间不长于需要的时间，您也需要消除属于黄色节点树的红色节点。点击黄色节点对其进行进一步调查。
    • 显然红色节点就是没有js代码直接引用的对象

  • 在summary视图下第一栏是从constructor而这一栏是分两类的

    • 不带()括号的是构造器，下面包含的是用这个构造器生成的对象,这个很好实验的，自己写一个类，实例化一下就可以了

    • 另一类带括号的又有如下区分

      tag对象.pngtag对象.png

      见上图，他管()的行为叫tag,那就很明显了，在括号()下面的对象就是全部的这种对象了。

      随心所欲.png随心所欲.png

      我错了

      • (string, regexp) 显示的是literal string 即 a=’234’中的’23’， regexp类似
      • (num) 显示的是以number对象展示的对象
      • (array) 那些通过数组引用的对象，说白了就是数组对象
        • (code deopt data)[]: v8去优化时的数据
        • []:就是纯数组
        • (object properties)[]:通过对象属性引用的对象
        • (map descriptors)[]: map类型相关，暂时搁置
        • (object elements)[]: 暂时未知
        • (function scope info)[]: 暂时未知
      • (system) 那就是原生代码了
      • (compiled code) 编译过后的代码
      • (closure) 通过闭包引用的对象，但感觉更像是闭包自己
      • (sliced string): 搁置
      • (undefined): 搁置
      • (concatenated string): 搁置
  • 还有一些其他概念参见developers.google.com/web/tools/c…

看一次对其中两个对象的识别及分析

代码如下，num2是一个Number对象，不知道为啥，我以字面量分配的num1，我没找到。。。(有待继续)

num2 = new Number(234);

接下来的图示顺序分析的

@28081的引用情况.png@28081的引用情况.png @28081的图.png@28081的图.png @15319的引用链.png@15319的引用链.png

常见的内存泄露种类

  • 全局变量

    function globalLeak() {
  bar = 'hello2dj';
}

    这里bar没有生命就意味着他被global引用了，那么他就不会被回收

  • 被遗忘的计时器或回调函数

    var someResource = getData();
setInterval(function() {
    var node = document.getElementById('Node');
    if(node) {
        // 处理 node 和 someResource
        node.innerHTML = JSON.stringify(someResource));
    }
}, 1000);

    此例说明：与节点或数据关联的计时器不再需要，node 对象可以删除，整个回调函数也不需要了。可是，计时器回调函数仍然没被回收（计时器停止才会被回收）。同时，someResource 如果存储了大量的数据，也是无法被回收的。

    还有时间监听：

    var element = document.getElementById('button');
  function onClick(event) {
      element.innerHTML = 'text';
  }
element.addEventListener('click', onClick);

  • 被引用的dom

    有时，保存 DOM 节点内部数据结构很有用。假如你想快速更新表格的几行内容，把每一行 DOM 存成字典（JSON 键值对）或者数组很有意义。此时，同样的 DOM 元素存在两个引用：一个在 DOM 树中，另一个在字典中。将来你决定删除这些行时，需要把两个引用都清除。

      var elements = {
    button: document.getElementById('button'),
    image: document.getElementById('image'),
    text: document.getElementById('text')
};
function doStuff() {
    image.src = 'http://some.url/image';
    button.click();
    console.log(text.innerHTML);
    // 更多逻辑
}
function removeButton() {
    // 按钮是 body 的后代元素
    document.body.removeChild(document.getElementById('button'));
    // 此时，仍旧存在一个全局的 #button 的引用
    // elements 字典。button 元素仍旧在内存中，不能被 GC 回收。
}

    此外还要考虑 DOM 树内部或子节点的引用问题。假如你的 JavaScript 代码中保存了表格某一个 的引用。将来决定删除整个表格的时候，直觉认为 GC 会回收除了已保存的 以外的其它节点。实际情况并非如此：此 是表格的子节点，子元素与父元素是引用关系。由于代码保留了 的引用，导致整个表格仍待在内存中。保存 DOM 元素引用的时候，要小心谨慎。

  • 闭包

    这段代码被引用了无数次了来自meteor 
    var theThing = null;
var replaceThing = function () {
  var originalThing = theThing;
  var unused = function () {
    if (originalThing)
      console.log("hi");
  };
  theThing = {
    longStr: new Array(1000000).join('*'),
    someMethod: function () {
      console.log(someMessage);
    }
  };
};
setInterval(replaceThing, 1000);

    代码片段做了一件事情：每次调用 replaceThing ，theThing 得到一个包含一个大数组和一个新闭包（someMethod）的新对象。同时，变量 unused 是一个引用 originalThing 的闭包（先前的 replaceThing 又调用了 theThing ）。思绪混乱了吗？最重要的事情是，闭包的作用域一旦创建，它们有同样的父级作用域，作用域是共享的。someMethod 可以通过 theThing 使用，someMethod 与 unused 分享闭包作用域，尽管 unused 从未使用，它引用的 originalThing 迫使它保留在内存中（防止被回收）。当这段代码反复运行，就会看到内存占用不断上升，垃圾回收器（GC）并无法降低内存占用。本质上，闭包的链表已经创建，每一个闭包作用域携带一个指向大数组的间接的引用，造成严重的内存泄漏。

    Meteor 的博文 解释了如何修复此种问题。在 replaceThing 的最后添加 originalThing = null 。

    参考

  1. v8类型(知乎上的一篇)
  2. v8类型源码注释
  3. v8-object-representation
  4. js内部编码介绍
  5. v8类型图
  6. snapshot的格式头文件
  7. 生成snapshot的cc文件
  8. heap profiling
  9. snapshot格式
  10. easy profiling
  11. 常见内存泄露copy于此处
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