有人在思否论坛上向我付费提问
当时觉得,这个人问的有问题吧。仔细一看,还是有点东西的
编写一段Node.js代码
var http = require('http'); http.createServer(function (request, response) { var num = 0 for (var i = 1; i < 5900000000; i++) { num += i } response.end('Hello' + num); }).listen(8888);使用nodemon启动服务,用time curl调用这个接口
首次需要7.xxs耗时
多次调用后,问题重现
为什么这个耗时突然变高,由于我是调用的是本机服务,我看CPU使用当时很高,差不多打到100%了.但是我后面发现不是这个问题.
排除掉CPU问题,看内存消耗占用。
var http = require('http'); http .createServer(function(request, response) { console.log(request.url, 'url'); let used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'start', ); console.time('测试'); let num = 0; for (let i = 1; i < 5900000000; i++) { num += i; } console.timeEnd('测试'); used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'end', ); response.end('Hello' + num);   }) .listen(8888);测试结果:
内存占用和CPU都正常
跟字符串拼接有关,此刻关闭字符串拼接(此时为了快速测试,我把循环次数降到5.9亿次)
发现耗时稳定下来了
一、使用连接符 “+” 把要连接的字符串连起来
var a = 'java' var b = a + 'script'* 只连接100个以下的字符串建议用这种方法最方便
二、使用数组的 join 方法连接字符串
var arr = ['hello','java','script'] var str = arr.join("")比第一种消耗更少的资源,速度也更快
三、使用模板字符串,以反引号( ` )标识
var a = 'java' var b = `hello ${a}script`四、使用 JavaScript concat() 方法连接字符串
var a = 'java' var b = 'script' var str = a.concat(b)我把字符串拼接换成了数组的join方式(此时循环5.9亿次)
var http = require('http'); http .createServer(function(request, response) { console.log(request.url, 'url'); let used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'start', ); console.time('测试'); let num = 0; for (let i = 1; i < 590000000; i++) { num += i; } const arr = ['Hello']; arr.push(num); console.timeEnd('测试'); used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'end', ); response.end(arr.join('')); }) .listen(8888);测试结果,发现接口调用的耗时稳定了(注意此时是5.9亿次循环)
《javascript高级程序设计》中,有一段关于字符串特点的描述,原文大概如下:ECMAScript中的字符串是不可变的,也就是说,字符串一旦创建,他们的值就不能改变。要改变某个变量的保存的的字符串,首先要销毁原来的字符串,然后再用另外一个包含新值的字符串填充该变量
用+直接拼接字符串自然会对性能产生一些影响,因为字符串是不可变的,在操作的时候会产生临时字符串副本,+操作符需要消耗时间,重新赋值分配内存需要消耗时间。
但是,我更换了代码后,发现,即使没有字符串拼接,也会耗时不稳定
var http = require('http'); http .createServer(function(request, response) { console.log(request.url, 'url'); let used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'start', ); console.time('测试'); let num = 0; for (let i = 1; i < 5900000000; i++) { // num++; } const arr = ['Hello']; // arr[1] = num; console.timeEnd('测试'); used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'end', ); response.end('hello'); }) .listen(8888);测试结果:
现在我怀疑,不仅仅是字符串拼接的效率问题,更重要的是for循环的耗时不一致
var http = require('http'); http .createServer(function(request, response) { console.log(request.url, 'url'); let used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'start', ); let num = 0; console.time('测试'); for (let i = 1; i < 5900000000; i++) { // num++; } console.timeEnd('测试'); const arr = ['Hello']; // arr[1] = num; used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'end', ); response.end('hello'); }) .listen(8888);测试运行结果:
for循环内部的i++其实就是变量不断的重新赋值覆盖
经过我的测试发现,40亿次跟50亿次的区别,差距很大,40亿次的for循环,都是稳定的,但是50亿次就不稳定了.
Node.js的EventLoop:
我们目前被阻塞的状态:
我电脑的CPU使用情况
遇到了60亿次的循环,像有使用多进程异步计算的,但是本质上没有解决这部分循环代码的调用耗时。
改变策略,拆解单次次数过大的for循环:
var http = require('http'); http .createServer(function(request, response) { console.log(request.url, 'url'); let used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'start', ); let num = 0; console.time('测试'); for (let i = 1; i < 600000; i++) { num++; for (let j = 0; j < 10000; j++) { num++; } } console.timeEnd('测试'); const arr = ['Hello']; console.log(num, 'num'); arr[1] = num; used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'end', ); response.end(arr.join('')); }) .listen(8888);结果,耗时基本稳定,60亿次循环总共:
修改代码回最原始的+方式拼接字符串
var http = require('http'); http .createServer(function(request, response) { console.log(request.url, 'url'); let used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'start', ); let num = 0; console.time('测试'); for (let i = 1; i < 600000; i++) { num++; for (let j = 0; j < 10000; j++) { num++; } } console.timeEnd('测试'); // const arr = ['Hello']; console.log(num, 'num'); // arr[1] = num; used = process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024; console.log( `The script uses approximately ${Math.round(used * 100) / 100} MB`, 'end', ); response.end(`Hello` + num); }) .listen(8888);测试结果稳定,符合预期:
对于单次循环超过一定阀值次数的,用拆解方式,Node.js的运行耗时是稳定,但是如果是循环次数过多,那么就会出现刚才那种情况,阻塞严重,耗时不一样。
为什么?
遍历60亿次,这个数字是有一些大了,如果是40亿次,是稳定的
这里应该还是跟CPU有一些关系,因为top查看一直是在升高
此处虽然不是真正意义上的内存泄漏,但是我们如果在一个循环中不仅要不断更新i的值到60亿,还要不断更新num的值60亿,内存使用会不断上升,最终出现两份60亿的数据,然后再回收。(因为GC自动垃圾回收,一样会阻塞主线程,多次接口调用后,CPU占用也会升高)
使用for循环拆解后:
for (let i = 1; i < 60000; i++) { num++; for (let j = 0; j < 100000; j++) { num++; } }只要num到60亿即可,解决了这个问题。
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