Node.js 内存泄漏排查指南

内存泄漏是 Node.js 应用中常见的问题，会导致应用内存使用量持续增长，最终可能引发进程崩溃。以下是系统性的排查方法：

1. 确认内存泄漏现象

首先确认是否存在内存泄漏： - 监控进程内存使用量（process.memoryUsage()） - 使用操作系统工具（如 top, htop, pm2 monit） - 观察 GC 行为（--trace-gc 标志）

2. 使用内置工具

2.1 堆快照分析

# 生成堆快照
node --inspect your-app.js
# 然后通过 Chrome DevTools 获取堆快照

# 或者直接生成堆转储
kill -USR2 <pid>  # 生成堆转储到 /tmp/ 目录

2.2 内存分析标志

node --inspect --trace-gc --trace-gc-verbose your-app.js

3. 使用专业工具

3.1 Chrome DevTools

1. 启动应用时添加 --inspect 标志
2. 打开 chrome://inspect
3. 使用 Memory 标签页获取和分析堆快照

3.2 Clinic.js

npm install -g clinic
clinic doctor -- node your-app.js

3.3 heapdump 模块

const heapdump = require('heapdump');

// 手动触发堆转储
heapdump.writeSnapshot('/path/to/snapshot.heapsnapshot');

4. 常见内存泄漏模式及排查点

4.1 全局变量

• 意外的全局变量（未使用 var/let/const）
• 缓存未设置上限

4.2 闭包

• 大型对象被闭包引用
• 事件监听器未正确移除

4.3 定时器

• setInterval 未清除
• 定时器回调中引用大型对象

4.4 事件监听器

• EventEmitter 监听器未移除
• 高频事件添加过多监听器

4.5 数据库/缓存连接

• 连接池未正确关闭
• 查询结果未释放

5. 分析方法

1. 比较多个时间点的堆快照
2. 查找保留大小(retained size)大的对象
3. 查看对象的支配树(dominator tree)
4. 关注字符串、闭包、数组等常见泄漏点

6. 预防措施

• 使用 --max-old-space-size 限制内存使用
• 实现内存监控和报警
• 定期进行压力测试
• 使用 TypeScript 减少意外全局变量
• 对缓存设置大小限制

7. 示例代码片段

// 内存监控中间件
app.use((req, res, next) => {
  const mem = process.memoryUsage();
  console.log(`Memory: ${Math.round(mem.heapUsed / 1024 / 1024)}MB`);
  next();
});

// 强制GC（仅用于测试）
if (global.gc) {
  setInterval(() => {
    global.gc();
    console.log('Manual GC');
  }, 30000);
}

通过以上方法，您可以系统地排查和解决 Node.js 应用中的内存泄漏问题。