Desmitificando las Fugas de Memoria en JavaScript

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Hoy en día es posible escribir aplicaciones complejas con solo un puñado de desarrolladores en un corto período de tiempo, confiando en Frameworks y herramientas. Pero, ¿qué sucede cuando la aplicación se bloquea con errores de falta de memoria? ¿Cómo es posible garantizar tiempos de respuesta rápidos? Estos problemas todavía se consideran difíciles de resolver.

Vamos a profundizar en los internos de Node.js y aprender sobre los perfiles y el recolector de basura. Comprender cómo funciona el sistema en profundidad te permite escribir código que es más seguro, rápido y menos propenso a errores.

Asegurémonos de que siempre brindes la mejor experiencia para todos. Tú mismo y tu cliente. Vamos a encontrar esa fuga de memoria y solucionarla.

Aprendizajes

  • Los participantes entienden el manejo de memoria de Node.js y sus deficiencias.
  • Los participantes saben cuándo perfilar su aplicación para identificar fugas de memoria y código lento.
  • Los participantes son capaces de encontrar y abordar la mayoría de las fugas de memoria.

This talk has been presented at Node Congress 2021, check out the latest edition of this JavaScript Conference.

FAQ

En JavaScript, la memoria se divide en memoria de pila y memoria de montón. La memoria de pila es manejada automáticamente por el sistema operativo, mientras que la memoria de montón, utilizada para almacenar variables dinámicamente asignadas, requiere un manejo más complejo y es donde generalmente ocurren las fugas de memoria.

Una fuga de memoria ocurre cuando un programa informático gestiona incorrectamente la memoria de acceso aleatorio, resultando en que la memoria que ya no se necesita no se libera, acumulando más memoria con el tiempo y pudiendo llevar a un bloqueo del programa.

Un volcado de memoria es un snapshot del estado de la memoria en un punto específico en el tiempo. Analizar estos volcados puede ayudar a identificar irregularidades y patrones que indican fugas de memoria, facilitando la localización del origen del problema.

Para identificar y solucionar fugas de memoria en Node.js, se pueden utilizar herramientas y flags como '--inspect' y 'trace GC'. Estas herramientas ayudan a conectar con herramientas de inspección y a monitorizar las actividades del recolector de basura, respectivamente.

Las fugas de memoria en JavaScript pueden ser causadas por múltiples factores incluyendo el uso incorrecto de tipos de datos, escuchadores de eventos no gestionados correctamente, y closures que ocultan variables al recolector de basura, entre otros.

Ruben Bridgewater
Ruben Bridgewater
33 min
24 Jun, 2021

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Video Summary and Transcription
La charla discute desmitificar las fugas de memoria en JavaScript, cubriendo temas como la asignación de memoria, fugas de memoria típicas y problemas, manejo de descriptores de archivos y oyentes de eventos, herramientas y técnicas para identificar fugas de memoria, arreglar fugas de memoria y reiniciar aplicaciones, y la experiencia personal de Ruben con las fugas de memoria.

1. Demystifying Memory Leaks in JavaScript

Short description:

Hola a todos. Mi nombre es Ruden Britschwurter. Soy miembro de NodeJS TC. Trabajo como arquitecto principal de software en MyConvolt, y estoy feliz de estar aquí hoy en la conferencia de Node. Hoy voy a hablar sobre desmitificar las fugas de memoria. Así que las fugas de memoria a menudo se consideran algo difícil y complicado de resolver. Pero, ¿es realmente así? ¿Y cómo podemos facilitar el proceso? Una fuga de memoria es cuando un programa de computadora gestiona incorrectamente la memoria de acceso aleatorio. De una manera que la memoria, que ya no se necesita, no se libera. Y la línea azul es claramente una fuga de memoria porque con el tiempo solo asignas más y más memoria sin liberarla nuevamente. Y esto es malo. Entonces, ¿cómo manejamos la memoria en JavaScript en particular? Porque no tenemos que preocuparnos por ello, ¿verdad? Todo esto se hace de manera transparente y esto es perfecto. Y la memoria simplemente se libera. ¿Por qué debería haber una fuga de memoria en primer lugar?

Hola a todos. Mi nombre es Ruden Britschwurter. Soy miembro de NodeJS TC. Trabajo como arquitecto principal de software en MyConvolt, y estoy feliz de estar aquí hoy en la conferencia de Node.

Y hoy voy a hablar sobre desmitificar las fugas de memoria. Así que las fugas de memoria a menudo se consideran algo difícil y complicado de resolver. Pero, ¿es realmente así? ¿Y cómo podemos facilitar el proceso?

Para llegar a eso, primero me gustaría responder a la pregunta de qué es realmente una fuga de memoria. Y estoy consultando Wikipedia para responder a esa pregunta. Una fuga de memoria es cuando un programa de computadora gestiona incorrectamente la memoria de acceso aleatorio. De una manera que la memoria, que ya no se necesita, no se libera. Como tal, vamos a acumular más y más memoria con el tiempo. Y el programa, en el peor de los casos, podría simplemente colapsar porque no hay más memoria para asignar. Y ese es realmente el peor de los casos. O tal vez estás en un entorno de nube y vas a tener que pagar mucho más dinero porque tienes un autoescalado activo y se asigna más y más memoria allí.

Así que aquí tenemos un gráfico que claramente te muestra cómo se vería una fuga de memoria en comparación con el uso de memoria y el tiempo que el programa se ejecuta. Y la línea amarilla es un programa perfecto prácticamente. Se inicia y asignas algo de memoria y luego hay algunos altibajos y esto es perfecto para cada programa prácticamente. A veces los picos pueden ser más altos o bajar un poco de nuevo, pero en promedio es la línea, la línea plana. Y la línea azul es claramente una fuga de memoria porque con el tiempo solo asignas más y más memoria sin liberarla nuevamente. Y esto es malo.

Entonces, ¿cómo manejamos la memoria en JavaScript en particular? Porque no tenemos que preocuparnos por ello, ¿verdad? Todo esto se hace de manera transparente y esto es perfecto. Y la memoria simplemente se libera. ¿Por qué debería haber una fuga de memoria en primer lugar? Así que la memoria se divide en una memoria de pila y una memoria de montón. La memoria de montón es una memoria asignada dinámicamente y la pila es hecha por el sistema operativo en un caso típico. Cada hilo tiene algo de memoria de pila. Es el algoritmo de último en entrar, primero en salir, también llamado lethal. Es muy simple, es súper rápido y la memoria que se asigna en la pila se recupera automáticamente tan pronto como la función sale. Cuando comparamos eso con la memoria de montón, hay muchas cosas sucediendo porque la memoria de pila normalmente solo contiene punteros a la función que se está ejecutando actualmente. Y si empujas en la pila, el puntero que se está ejecutando actualmente, entonces llegamos al montón, que es la memoria asignada dinámicamente. Y aquí tenemos una buena visión general de V8 que se hizo para el Times of India.

2. Memory Allocation and Garbage Collection

Short description:

Hay muchas cosas sucediendo. JSObjects son asignados, tenemos código fuente de JavaScript, código optimizado, tenemos código de expresión regular, cadenas, y mucho, mucho más. La memoria del montón, en V8 en particular, se divide en tres áreas. Tenemos la generación joven, generación intermedia, y generación vieja. El recolector de basura es responsable de liberar automáticamente la memoria que asignamos, pero a veces puede volverse loco.

Hay muchas cosas sucediendo. JSObjects son asignados, tenemos código fuente de JavaScript, código optimizado, tenemos código de expresión regular, cadenas, y mucho, mucho más. Así que, esta es la memoria principal para nuestro programa en este caso.

Y la memoria del montón, en V8 en particular, se divide en tres áreas. Nuevamente, tenemos la generación joven. Así que, tan pronto como asignamos una nueva variable, digamos que decimos let the pool is the string test, entonces vas a asignar la memoria test y se va a poner en la generación joven. Esta memoria es relativamente pequeña. Principalmente JavaScript tendrá variables intermedias que usas para calcular el siguiente valor inmediatamente. Y no necesitas la variable tan pronto como calculas tu siguiente valor. Todo esto se hace de manera sincrónica. Así que, queremos desechar toda esa memoria que no necesitamos tan pronto como sea posible. Así que, esta generación joven solo sobrevivirá a una llamada carrera de recolección. Esta es la primera carrera donde nuestro programa para crear una memoria va a intentar deshacerse de esas variables que ya no se usan. Y si alguna variable sobrevive a esa carrera, entonces se empuja a la generación intermedia. Y si sobrevive a la segunda carrera, entonces se empuja a la generación vieja. Esta es la parte más grande de la aplicación. Normalmente se usa para variables largas y usadas. Así que, cosas que reutilizas en cada aplicación que podrían contener punteros a muchas cosas. Y usamos un algoritmo diferente para liberar la memoria en este caso. Y el algoritmo usado allí se llama MarkSweep. Comenzamos desde nuestro objeto raíz. El objeto raíz en un navegador sería el objeto window, y en Node.js, es global. Mientras que en JavaScript moderno, estaría en ambos, solo global disk. Y usamos algo así como, similar a un algoritmo recursivo donde comenzamos con el objeto raíz y simplemente conectamos cada punto. Intentamos conectar cada nodo que está algo conectado a su objeto raíz. Todos los demás nodos, todas las demás variables o asignaciones van a ser liberadas. Y esto debería ser mayormente ideal para liberar toda la memoria que no se usa.

Así que, ya hablé de que nosotros como desarrolladores no tenemos que preocuparnos por la memoria que asignamos porque va a ser liberada automáticamente. Lo que se hace en el fondo es que se ejecuta un llamado recolector de basura y ese recolector de basura tiene mucho que hacer y en algún momento podría incluso volverse loco y no, no funciona como anticipamos que lo haría. Así que tenemos que mirar eso un poco más de cerca.

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