面试题：JavaScript 中如何优化 Node 模块的内存使用

Question

在 Node.js 开发中，内存管理至关重要。假设你有一个 Node 模块，该模块处理大量数据，随着运行时间增长，内存占用持续上升。请阐述至少两种优化该模块内存使用的方法，并结合代码示例说明。

Answer 1

1. 及时释放不再使用的对象引用
   • 原理：在 Node.js 中，垃圾回收机制会自动回收不再被引用的对象所占用的内存。所以，当一个对象不再需要使用时，手动将其引用设置为 null，可以让垃圾回收器更快地回收这部分内存。
   • 代码示例：

function processLargeData() {
    let largeData = new Array(1000000).fill(1); // 模拟大量数据
    // 对 largeData 进行处理
    // 处理完成后，如果不再需要 largeData
    largeData = null;
    // 这里 largeData 所占用的内存会在合适的时候被垃圾回收器回收
}

2. 使用流（Stream）处理数据
   • 原理：流可以逐块处理数据，而不是一次性将所有数据加载到内存中。这对于处理大量数据非常有效，能显著减少内存占用。
   • 代码示例：

const fs = require('fs');
const readableStream = fs.createReadStream('largeFile.txt');
const writableStream = fs.createWriteStream('outputFile.txt');

readableStream.on('data', (chunk) => {
    // 这里可以对每一块数据进行处理
    // 例如修改数据
    let modifiedChunk = chunk.toString().toUpperCase();
    writableStream.write(modifiedChunk);
});

readableStream.on('end', () => {
    writableStream.end();
});

3. 优化缓存策略
   • 原理：合理使用缓存可以减少重复计算和数据获取，从而降低内存使用。但要注意缓存的清理，避免缓存无限增长导致内存泄漏。
   • 代码示例：

const cache = {};
function expensiveCalculation(id) {
    if (cache[id]) {
        return cache[id];
    }
    // 模拟昂贵的计算
    let result = id * id * id;
    cache[id] = result;
    return result;
}
// 定期清理缓存
setInterval(() => {
    cache = {};
}, 60 * 1000); // 每 60 秒清理一次缓存