背景

在之前的一篇文章中， 我们遇到了一个项目在构建时内存溢出的问题。

当时的解决方案是: 直接调大 node 的内存限制，避免达到内存上限。

今天听同事分享了一个新方法，觉得不错， 特此记录， 顺便分享给大家。

正文

报错示意图：

提示已经很明显：Javascript Heap out of memory.

看到内存溢出这个关键字，我们一般都会考虑到是因为 Node.js 内存不够导致的。

但 Node 进程的内存限制会是多少呢？

在网上查阅了到如下描述：

Currently, by default V8 has a memory limit of 512mb on 32-bit systems, and 1gb on 64-bit systems. The limit can be raised by setting --max-old-space-size to a maximum of ~1gb (32-bit) and ~1.7gb (64-bit), but it is recommended that you split your single process into several workers if you are hitting memory limits.

翻译一下：

当前，默认情况下，V8在32位系统上的内存限制为512mb，在64位系统上的内存限制为1gb。

可以通过将--max-old-space-size设置为最大〜1gb（32位）和〜1.7gb（64位）来提高此限制，但是如果达到内存限制, 建议您将单个进程拆分为多个工作进程。

如果你想知道自己电脑的内存限制有多大， 可以直接把内存撑爆， 看报错。

运行如下代码:

// Small program to test the maximum amount of allocations in multiple blocks.
// This script searches for the largest allocation amount.

// Allocate a certain size to test if it can be done.
function alloc (size) {
  const numbers = size / 8;
  const arr = []
  arr.length = numbers; // Simulate allocation of 'size' bytes.
  for (let i = 0; i < numbers; i++) {
    arr[i] = i;
  }
  return arr;
};

// Keep allocations referenced so they aren't garbage collected.
const allocations = []; 

// Allocate successively larger sizes, doubling each time until we hit the limit.
function allocToMax () {
  console.log("Start");

  const field = 'heapUsed';
  const mu = process.memoryUsage();

  console.log(mu);

  const gbStart = mu[field] / 1024 / 1024 / 1024;

  console.log(`Start ${Math.round(gbStart * 100) / 100} GB`);

  let allocationStep = 100 * 1024;

  // Infinite loop
  while (true) {
    // Allocate memory.
    const allocation = alloc(allocationStep);
    // Allocate and keep a reference so the allocated memory isn't garbage collected.
    allocations.push(allocation);
    // Check how much memory is now allocated.
    const mu = process.memoryUsage();
    const gbNow = mu[field] / 1024 / 1024 / 1024;

    console.log(`Allocated since start ${Math.round((gbNow - gbStart) * 100) / 100} GB`);
  }

  // Infinite loop, never get here.
};

allocToMax();

不出意外， 你将喜提如下报错：

我的电脑是 Macbook Pro masOS Catalina 16GB，Node 版本是 v12.16.1，这段代码大概在 1.6 GB 左右内存时候抛出异常。

那我们现在知道 Node Process 确实是有一个内存限制的， 那我们就来增大它的内存限制再试一下。

用 node --max-old-space-size=6000 来运行这段代码，得到如下结果：

内存达到 4.6G 的时候也溢出了。

你可能会问， node 不是有内存回收吗？这个我们在下面会讲。

使用这个参数：node --max-old-space-size=6000, 我们增加的内存中老生代区域的大小，比较暴力。

就像上文中提到的：如果达到内存限制, 建议您将单个进程拆分为多个工作进程。

这个项目是一个 ts 项目，ts 文件的编译是比较占用内存的，如果把这部分独立成一个单独的进程， 情况也会有所改善。

因为 ts-loader 内部调用了 tsc，在使用 ts-loader 时，会使用 tsconfig.js配置文件。

当项目中的代码变的越来越多，体积也越来越庞大时，项目编译时间也随之增加。

这是因为 Typescript 的语义检查器必须在每次重建时检查所有文件。

ts-loader 提供了一个 transpileOnly 选项，它默认为 false，我们可以把它设置为 true，这样项目编译时就不会进行类型检查，也不会输出声明文件。

对一下 transpileOnly 分别设置 false 和 true 的项目构建速度对比：

• 当 transpileOnly 为 false 时，整体构建时间为 4.88s.
• 当 transpileOnly 为 true 时，整体构建时间为 2.40s.

虽然构建速度提升了，但是有了一个弊端: 打包编译不会进行类型检查。

好在官方推荐了这样一个插件， 提供了这样的能力：fork-ts-checker-webpack-plugin。

官方示例的使用也非常简单：

const ForkTsCheckerWebpackPlugin = require('fork-ts-checker-webpack-plugin')

module.exports = {
  ...
  plugins: [
    new ForkTsCheckerWebpackPlugin()
  ]
}

在我这个实际的项目中，vue.config.js 修改如下：

configureWebpack: config => {
 // get a reference to the existing ForkTsCheckerWebpackPlugin
 const existingForkTsChecker = config.plugins.filter(
   p => p instanceof ForkTsCheckerWebpackPlugin,
 )[0];

// remove the existing ForkTsCheckerWebpackPlugin
// so that we can replace it with our modified version
 config.plugins = config.plugins.filter(
   p => !(p instanceof ForkTsCheckerWebpackPlugin),
 );

 // copy the options from the original ForkTsCheckerWebpackPlugin
 // instance and add the memoryLimit property
 const forkTsCheckerOptions = existingForkTsChecker.options;
 
 forkTsCheckerOptions.memoryLimit = 4096;
 
 config.plugins.push(new ForkTsCheckerWebpackPlugin(forkTsCheckerOptions));
}

修改之后， 构建就成功了。

关于Node垃圾回收

在 Node.js 里面，V8 自动帮助我们进行垃圾回收， 让我们简单看一下V8中如何处理内存。

一些定义

• 常驻集大小：是RAM中保存的进程所占用的内存部分，其中包括：
1. 代码本身
2. 栈
3. 堆
• stack：包含原始类型和对对象的引用
• 堆：存储引用类型，例如对象，字符串或闭包
• 对象的浅层大小：对象本身持有的内存大小
• 对象的保留大小：删除对象及其相关对象后释放的内存大小

垃圾收集器如何工作

垃圾回收是回收由应用程序不再使用的对象所占用的内存的过程。

通常，内存分配很便宜，而内存池用完时收集起来很昂贵。

如果无法从根节点访问对象，则该对象是垃圾回收的候选对象，因此该对象不会被根对象或任何其他活动对象引用。

根对象可以是全局对象，DOM元素或局部变量。

堆有两个主要组成部分，即 New Space和 Old Space。

新空间是进行新分配的地方。

在这里收集垃圾的速度很快，大小约为1-8MB。

留存在新空间中的物体被称为新生代。

在新空间中幸存下来的物体被提升的旧空间-它们被称为老生代。

旧空间中的分配速度很快，但是收集费用很高，因此很少执行。

Node 垃圾回收

Why is garbage collection expensive?

The V8 JavaScript engine employs a stop-the-world garbage collector mechanism.

In practice, it means that the program stops execution while garbage collection is in progress.

通常，约20％的年轻一代可以存活到老一代，旧空间的收集工作将在耗尽后才开始。

为此，V8引擎使用两种不同的收集算法：

1. Scavenge: 速度很快，可在新生代上运行，
2. Mark-Sweep: 速度较慢，并且可以在老生代上运行。

篇幅有限，关于v8垃圾回收的更多信息，可以参考如下文章：

1. http://jayconrod.com/posts/55/a-tour-of-v8-garbage-collection
2. https://juejin.cn/post/6844903878928891911
3. https://juejin.cn/post/6844903859089866760

总结

小小总结一下，上文介绍了两种方式：

1. 直接加大内存，使用: node --max-old-space-size=4096
2. 把一些耗内存进程独立出去, 使用了一个插件: fork-ts-checker-webpack-plugin

希望大家留个印象， 记得这两种方式。

好了， 内容就这么多， 谢谢。

相关资料

1. https://www.cloudbees.com/blog/understanding-garbage-collection-in-node-js/
2. http://jayconrod.com/posts/55/a-tour-of-v8-garbage-collection
3. https://blog.risingstack.com/finding-a-memory-leak-in-node-js/