V8 引擎内存消耗的分析和优化

  • Sergio De Simone
  • 薛命灯

2016 年 10 月 17 日

话题:JavaScriptChrome语言 & 开发

在过去的几个月,V8 团队一直致力于降低 V8 引擎内存消耗的工作,主要内容包括推出新的 Ignition 解释器以及对 V8 解析器和编译器的改进。来自 V8 的工程师 Ulan Degenbaev、Michael Lippautz、Hannes Payer 和 Toon Verwaest 说明了这次工作的主要目标之一是根据测试基准使用特别的工具对 V8 的内存使用情况进行分析。

为了减少 V8 的内存占用,V8 团队利用 Chrome 54 版本的新特性对 V8 引擎的两个堆内存进行监控(C++ 堆和 JavaScript 堆)。Chrome 的这个新特性提供了 --trace--gc-object-stats 标记,使用这个标记可以把 V8 的内存统计信息输出到控制台,然后使用 V8 heap visualizer 这个自制工具对输出的信息进行可视化,它会把两个堆的时间线视图以及对特定数据类型内存使用情况的详细分析结果展示出来。V8 团队还使用 Chrome 提供的另一个工具 Trace Event Profiling Tool 来分析内存,这个工具可以通过 about:tracing 来启动。

内存分析的结果告诉我们,垃圾回收器的延迟和内存消耗之间的平衡是决定 JavaScript 堆内存大小的因素之一。为堆保留更多的内存可以避免频繁的 GC,从而减少延迟。不过这对于低内存的设备来说会是个问题,它会导致设备崩溃或让应用程序挂起。为了达到延迟和内存消耗之间的平衡,V8 团队引入了一种新的内存缩减模式,这个模式会触发更频繁的垃圾回收,并通过更有效的压缩来减少内存碎片。从一个测试基准可以看到,新的模式总共可以把 V8 堆内存缩减 50%。引入的另一个优化措施是把 V8 的堆页面大小从 1M 减到 512K,有助于改善整体内存使用以及减少内存碎片。

V8 团队通过改进后台的解析任务来减小 C++ 的堆内存,这种改进可以让 V8 在网页加载过程中解析脚本。实际上,就像内存可视化工具所展示的那样,后台解析器会在代码编译后的很长一段时间内仍然保留着一块活跃的堆区域,而不是马上把它释放掉。另外,V8 解析器现在使用一种更有效的策略来压缩保存在语法树节点里的字段,而之前使用的是标准的 C++ 压缩。测试基准表明,峰值区域的内存缩减平均可以达到 40% 左右。

上面所描述的所有改进将出现在 Chrome 55 版本里,希望今年 12 月份可以放出。

查看英文原文:Profiling and Optimizing V8 Memory Consumption


感谢夏雪对本文的审校。

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