面试题：JavaScript 中如何优化 Node 非 HTTP 网络服务器的内存使用

Question

在 Node 搭建非 HTTP 网络服务器时，随着连接和数据处理增多，可能出现内存占用过高的情况。请描述在 JavaScript 中，你会采取哪些方法来优化内存使用，以保障服务器的稳定性，例如处理大量连接时如何避免内存泄漏？

Answer 1

1. 及时释放不再使用的变量
   • 在函数内部，当局部变量不再使用时，JavaScript 的垃圾回收机制会自动回收其占用的内存。但要注意避免意外地保持对不再需要对象的引用。例如：

   function processConnection(connection) {
     let data = connection.readSomeData();
     // 处理数据
     let result = processData(data);
     // 此时 data 变量不再需要，JavaScript 垃圾回收机制会在合适的时候回收其内存
     return result;
   }
   

2. 事件监听器管理
   • 在处理连接时，经常会添加事件监听器。确保在连接结束或不再需要监听时，正确移除监听器，防止因残留的监听器导致对相关对象的引用，进而引发内存泄漏。例如：

   const net = require('net');
   const server = net.createServer((socket) => {
     function onData(data) {
       // 处理数据
     }
     socket.on('data', onData);
     socket.on('end', () => {
       socket.removeListener('data', onData);
     });
   });
   

3. 使用 Stream 处理数据
   • 对于大量数据的处理，使用 Node.js 的 Stream 模块。Stream 可以逐块处理数据，而不是一次性将所有数据读入内存。例如：

   const net = require('net');
   const server = net.createServer((socket) => {
     const outputStream = getOutputStream();
     socket.pipe(outputStream);
   });
   

4. 优化对象创建
   • 避免在循环或频繁调用的函数中创建不必要的对象。如果需要重复使用相同结构的对象，可以复用已有的对象实例，而不是每次都创建新的。例如：

   // 避免在循环中创建新对象
   function handleConnections() {
     const connectionArray = [];
     for (let i = 0; i < 1000; i++) {
       // 每次都创建新对象不是最优
       let connection = { id: i };
       connectionArray.push(connection);
     }
     // 优化方式：复用对象
     let connectionTemplate = { id: null };
     for (let i = 0; i < 1000; i++) {
       let connection = Object.assign({}, connectionTemplate);
       connection.id = i;
       connectionArray.push(connection);
     }
   }
   

5. 内存分析工具
   • 使用 Node.js 提供的内置工具，如 node --inspect 结合 Chrome DevTools 的 Performance 和 Memory 面板，或者使用 heapdump 等第三方模块，来分析内存使用情况，定位内存泄漏点。例如，使用 heapdump 模块：

   const heapdump = require('heapdump');
   // 在内存占用异常时，生成堆快照
   setTimeout(() => {
     heapdump.writeSnapshot('snapshot.heapsnapshot');
   }, 60000);