JavaScript xotira profilash: Heap snapshot'lari va ajratishni kuzatishni o'zlashtirish

Xotirani boshqarish samarali va yuqori unumdor JavaScript ilovalarini ishlab chiqishning muhim jihatidir. Xotira oqishlari va ortiqcha xotira sarfi sekin ishlashga, brauzerning ishdan chiqishiga va foydalanuvchining yomon tajribasiga olib kelishi mumkin. Shu sababli, xotira muammolarini aniqlash va hal qilish uchun JavaScript kodini qanday profilashni tushunish har qanday jiddiy veb-ishlab chiquvchi uchun zarurdir.

Ushbu keng qamrovli qo'llanma sizni Chrome DevTools (yoki Firefox va Safari kabi boshqa brauzerlardagi shunga o'xshash vositalar) da heap snapshot'lari va ajratishni kuzatishdan foydalanish texnikasi orqali xotiraga oid muammolarni tashxislash va hal qilishda sizga yordam beradi. Biz asosiy tushunchalarni yoritib beramiz, amaliy misollar keltiramiz va JavaScript ilovalaringizni optimal xotiradan foydalanish uchun optimallashtirish bo'yicha bilimlar bilan ta'minlaymiz.

JavaScript xotirasini boshqarishni tushunish

JavaScript, ko'pgina zamonaviy dasturlash tillari singari, axlat yig'ish deb ataladigan jarayon orqali avtomatik xotirani boshqarishni qo'llaydi. Axlat yig'uvchi davriy ravishda ilova tomonidan endi ishlatilmaydigan xotirani aniqlaydi va qaytarib oladi. Biroq, bu jarayon xatosiz emas. Xotira oqishlari ob'ektlar endi kerak bo'lmasa, lekin hali ham ilova tomonidan murojaat qilinayotganda, axlat yig'uvchining xotirani bo'shatishiga to'sqinlik qilganda yuzaga kelishi mumkin. Bu murojaatlar tasodifiy bo'lishi mumkin, ko'pincha yopilishlar, hodisa tinglovchilari yoki ajratilgan DOM elementlari tufayli.

Vositalarga sho'ng'ishdan oldin, asosiy tushunchalarni qisqacha takrorlaylik:

• Xotira oqishi: Xotira ajratilgan, lekin hech qachon tizimga qaytarilmaganda, vaqt o'tishi bilan xotira hajmining oshishiga olib keladi.
• Axlat yig'ish: Dastur tomonidan endi ishlatilmayotgan xotirani avtomatik ravishda qaytarib olish jarayoni.
• Heap: JavaScript ob'ektlari saqlanadigan xotira sohasi.
• Murojaatlar: Xotiradagi turli ob'ektlar o'rtasidagi bog'lanishlar. Agar ob'ektga murojaat qilinsa, u axlat yig'ishi mumkin emas.

Turli JavaScript runtimelari (masalan, Chromedagi V8 va Node.js) axlat yig'ishni turlicha amalga oshiradi, lekin asosiy tamoyillar o'zgarishsiz qoladi. Ushbu tamoyillarni tushunish xotira muammolarining asosiy sabablarini aniqlash uchun juda muhim, qaysi platformada ilovangiz ishlayotganidan qat'iy nazar. Mobil qurilmalardagi xotirani boshqarishning oqibatlarini ham ko'rib chiqing, chunki ularning resurslari ish stoli kompyuterlariga qaraganda cheklangan. Loyihaning boshidanoq xotiradan samarali kodga intilish muhim, keyinchalik qayta tuzishga harakat qilishdan ko'ra.

Xotira profilash vositalariga kirish

Zamonaviy veb-brauzerlar o'zlarining ishlab chiquvchi konsollarida kuchli o'rnatilgan xotira profilash vositalarini taqdim etadi. Xususan, Chrome DevTools heap snapshot'larini olish va xotira ajratishni kuzatish uchun mustahkam xususiyatlarni taklif etadi. Ushbu vositalar sizga quyidagilarga imkon beradi:

• Xotira oqishlarini aniqlash: Vaqt o'tishi bilan xotiradan foydalanishning ortib borayotgan namoyishlarini aniqlash.
• Muammoli kodni aniqlash: Xotirani ajratishni kodning ma'lum satrlariga qaytarish.
• Ob'ektni ushlab turishni tahlil qilish: Ob'ektlar nima uchun axlat yig'ilmayotganini tushunish.

Quyidagi misollar Chrome DevTools-ga qaratilgan bo'lsa-da, umumiy tamoyillar va texnikalar boshqa brauzer ishlab chiquvchilarining vositalariga ham tegishli. Firefox Developer Tools va Safari Web Inspector ham xotirani tahlil qilish uchun shunga o'xshash funktsiyalarni taklif etadi, garchi turli xil foydalanuvchi interfeyslari va maxsus xususiyatlari mavjud bo'lishi mumkin.

Heap snapshot'larini olish

Heap snapshot - bu JavaScript heap'ining vaqt nuqtasidagi tasviri bo'lib, barcha ob'ektlar va ularning o'zaro munosabatlarini o'z ichiga oladi. Vaqt o'tishi bilan bir nechta snapshot'larni olish sizga xotiradan foydalanishni taqqoslash va potentsial oqishlarni aniqlash imkonini beradi. Heap snapshot'lari, ayniqsa murakkab veb-ilovalar uchun juda katta bo'lishi mumkin, shuning uchun ilovaning tegishli qismlariga e'tibor qaratish muhim.

Chrome DevTools-da heap snapshot'ini qanday olish kerak:

1. Chrome DevTools-ni oching (odatda F12 tugmasini yoki sichqonchani o'ng tugmasini bosib, "Tekshirish" ni tanlash orqali).
2. "Xotira" paneliga o'ting.
3. "Heap snapshot" radio tugmachasini tanlang.
4. "Snapshot olish" tugmasini bosing.

Heap snapshot'ini tahlil qilish:

Snapshot olingandan so'ng, turli ob'ekt turlari, o'lchamlari va ushlab turuvchilarni ifodalovchi turli ustunlarga ega jadvalni ko'rasiz. Asosiy tushunchalarning tahlili quyidagicha:

• Konstruktor: Ob'ektni yaratish uchun ishlatiladigan funktsiya. Umumiy konstruktorlarga `Array`, `Object`, `String` va kodingizda aniqlangan maxsus konstruktorlar kiradi.
• Masofa: Axlat yig'ish ildiziga eng qisqa yo'l. Kichikroq masofa odatda kuchliroq ushlab turish yo'lini bildiradi.
• Yuzaki o'lcham: Ob'ektning o'zida bevosita ushlab turilgan xotira miqdori.
• Ushlab turilgan o'lcham: Agar ob'ektning o'zi axlatga aylantirilsa, ozod qilinadigan xotiraning umumiy miqdori. Bu ob'ektning yuzaki o'lchami va ushbu ob'ekt orqali faqatgina erishish mumkin bo'lgan har qanday ob'ekt tomonidan ushlab turilgan xotirani o'z ichiga oladi. Bu xotira oqishlarini aniqlash uchun eng muhim o'lchovdir.
• Ushlab turuvchilar: Ushbu ob'ektni tirik saqlaydigan ob'ektlar (uni axlat yig'ilishini oldini oladi). Ob'ekt nima uchun to'planmayotganini tushunish uchun ushlab turuvchilarni tekshirish juda muhimdir.

Misol: Oddiy ilovada xotira oqishini aniqlash

Keling, DOM elementlariga hodisa tinglovchilarini qo'shadigan oddiy veb-ilovani ko'rib chiqaylik. Agar bu hodisa tinglovchilari elementlar endi kerak bo'lmaganda to'g'ri olib tashlanmasa, ular xotira oqishiga olib kelishi mumkin. Ushbu soddalashtirilgan senariyni ko'rib chiqing:

            
function createAndAddElement() {
  const element = document.createElement('div');
  element.textContent = 'Meni bosing!';
  element.addEventListener('click', function() {
    console.log('Bosildi!');
  });
  document.body.appendChild(element);
}

// Elementlarni qo'shishni simulyatsiya qilish uchun ushbu funktsiyani takroran chaqiring
setInterval(createAndAddElement, 1000);

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misolda, hodisa tinglovchisi sifatida biriktirilgan anonim funktsiya `element` o'zgaruvchisini ushlab turadigan yopilishni yaratadi, ehtimol u DOMdan olib tashlanganidan keyin ham axlat yig'ilishining oldini oladi. Buni heap snapshot'lari yordamida qanday aniqlashingiz mumkin:

1. Brauzeringizda kodni ishga tushiring.
2. Heap snapshot'ini oling.
3. Kodni bir necha soniya davomida ishga tushiring, ko'proq elementlarni yarating.
4. Yana bir heap snapshot'ini oling.
5. DevTools Xotira panelida ochiladigan menyudan "Taqqoslash" ni tanlang (odatda "Xulosa" ga o'rnatiladi). Bu ikkita snapshot'ni taqqoslash imkonini beradi.
6. Ikkita snapshot o'rtasida `HTMLDivElement` ob'ektlari yoki shunga o'xshash DOMga oid konstruktorlarning soni ko'payishini qidiring.
7. Nima uchun axlat yig'ilmayotganini tushunish uchun ushdam `HTMLDivElement` ob'ektlarining ushlab turuvchilarini tekshiring. Hodisa tinglovchisi hali ham biriktirilgan va elementga havola qilayotganini topishingiz mumkin.

Ajratishni kuzatish

Ajratishni kuzatish xotirani vaqt o'tishi bilan ajratishning batafsil ko'rinishini taqdim etadi. Bu sizga ob'ektlarni ajratishni yozib olish va ularni ularni yaratgan kodning ma'lum satrlariga kuzatish imkonini beradi. Bu, ayniqsa, faqat heap snapshot'laridan darhol ko'rinmaydigan xotira oqishlarini aniqlash uchun foydalidir.

Chrome DevTools-da ajratishni kuzatishdan qanday foydalanish kerak:

1. Chrome DevTools-ni oching (odatda F12 tugmachasini bosish orqali).
2. "Xotira" paneliga o'ting.
3. "Vaqt jadvalida ajratish asboblari" radio tugmachasini tanlang.
4. Yozishni boshlash uchun "Boshlash" tugmasini bosing.
5. Ilovangizda xotira muammolarini keltirib chiqaradi deb gumon qilgan harakatlarni bajaring.
6. Yozishni tugatish uchun "To'xtatish" tugmasini bosing.

Ajratishni kuzatish ma'lumotlarini tahlil qilish:

Ajratish vaqt jadvali vaqt o'tishi bilan xotirani ajratishni ko'rsatadigan grafikni ko'rsatadi. Ajratish tafsilotlarini tekshirish uchun ma'lum vaqt oralig'iga yaqinlashtirishingiz mumkin. Ma'lum bir ajratishni tanlaganingizda, pastki paneldan ajratish stek izi ko'rinadi, bu ajratishga olib kelgan funktsiya chaqiruvlari ketma-ketligini ko'rsatadi. Bu xotirani ajratish uchun mas'ul bo'lgan kodning aniq satrini aniqlash uchun juda muhim.

Misol: Ajratishni kuzatish yordamida xotira oqishi manbasini topish

Keling, xotira oqishining aniq manbasini ko'rsatishga yordam beradigan ajratishni kuzatish qanday ekanligini ko'rsatish uchun oldingi misolni kengaytiramiz. Faraz qilaylik, `createAndAddElement` funktsiyasi butun veb-ilovada ishlatiladigan katta modul yoki kutubxonaning bir qismi. Xotirani ajratishni kuzatish muammoning manbasini aniqlashga yordam beradi, bu faqat heap snapshot'ga qarab imkonsiz edi.

1. Ajratish asboblarini vaqt jadvalini yozishni boshlang.
2. `createAndAddElement` funktsiyasini takroran bajaring (masalan, `setInterval` chaqiruvini davom ettirish orqali).
3. Bir necha soniyadan so'ng yozuvni to'xtating.
4. Ajratish vaqt jadvalini ko'rib chiqing. Siz xotirani ajratishning ortib borayotgan namoyishini ko'rishingiz kerak.
5. `HTMLDivElement` ob'ektiga mos keladigan ajratish hodisalaridan birini tanlang.
6. Pastki panelda ajratish stek izini ko'rib chiqing. Siz `createAndAddElement` funktsiyasiga olib boruvchi chaqiruvlar stekini ko'rishingiz kerak.
7. `HTMLDivElement` ni yaratadigan yoki hodisa tinglovchisini biriktiradigan `createAndAddElement` ichidagi kodning ma'lum satrini bosing. Bu sizni bevosita muammoli kodga olib boradi.

Ajratish stekini kuzatish orqali, kodda xotira ajratilgan va potentsial oqib ketayotgan joyni tezda aniqlashingiz mumkin.

Xotira oqishining oldini olish bo'yicha eng yaxshi amaliyotlar

Xotira oqishining oldini olish ularni sodir bo'lgandan keyin debug qilishga harakat qilishdan ko'ra yaxshiroqdir. Quyidagi eng yaxshi amaliyotlarni bajaring:

• Hodisa tinglovchilarini olib tashlang: DOM elementi DOMdan olib tashlanganda, har doim unga biriktirilgan har qanday hodisa tinglovchilarini olib tashlang. Buning uchun `removeEventListener` dan foydalanishingiz mumkin.
• Global o'zgaruvchilardan saqlaning: Global o'zgaruvchilar ilovaning butun umri davomida saqlanib qolishi mumkin, bu esa ob'ektlarning axlat yig'ilishini oldini oladi. Iloji bo'lsa, mahalliy o'zgaruvchilardan foydalaning.
• Yopilishlarni ehtiyotkorlik bilan boshqaring: Yopilishlar tasodifan o'zgaruvchilarni ushlab turishi va ularning axlat yig'ilishini oldini olishi mumkin. Yopilishlar faqat kerakli o'zgaruvchilarni ushlab turishini va endi kerak bo'lmaganda to'g'ri chiqarilishini ta'minlang.
• Kuchsiz murojaatlardan foydalaning (mavjud bo'lganda): Kuchsiz murojaatlar sizga axlat yig'ilishini oldini olmay turib, ob'ektga murojaat qilishga imkon beradi. Kuchsiz murojaatlar bilan bog'liq ma'lumotlarni saqlash uchun `WeakMap` va `WeakSet` dan foydalaning, bu ob'ektlar bilan kuchli murojaatlar yaratmasdan. Shuni unutmangki, brauzerning ushbu funktsiyalarni qo'llab-quvvatlashi farq qiladi, shuning uchun maqsadli auditoriyangizni ko'rib chiqing.
• DOM elementlarini ajratish: DOM elementini olib tashlaganda, uning DOM daraxtidan to'liq ajratilganligiga ishonch hosil qiling. Aks holda, u hali ham tartib dvigateli tomonidan murojaat qilinishi va axlat yig'ilishini oldini olishi mumkin.
• DOM manipulyatsiyasini kamaytirish: Haddan tashqari DOM manipulyatsiyasi xotira fragmentatsiyasiga va unumdorlik muammolariga olib kelishi mumkin. Iloji bo'lsa, DOM yangilanishlarini guruhlang va haqiqiy DOM yangilanishlarining sonini kamaytirish uchun virtual DOM kabi texnikalardan foydalaning.
• Muntazam profilash: Xotira profilini muntazam ishlab chiqish ish oqimingizga kiriting. Bu xotira oqishlarini yuzaga kelishidan oldin erta aniqlashga yordam beradi. Xotirani profilashni doimiy integratsiya jarayonining bir qismi sifatida avtomatlashtirishni ko'rib chiqing.

Kengaytirilgan texnikalar va vositalar

Heap snapshot'lari va ajratishni kuzatishdan tashqari, xotira profilash uchun foydali bo'lishi mumkin bo'lgan boshqa ilg'or usullar va vositalar mavjud:

• Unumdorlikni kuzatish vositalari: New Relic, Sentry va Raygun kabi vositalar xotira hajmi o'lchovlari, jumladan, real vaqt rejimida ishlashni kuzatishni ta'minlaydi. Ushbu vositalar ishlab chiqarish muhitida xotira oqishlarini aniqlashga yordam beradi.
• Heapdump tahlil qilish vositalari: `memlab` (Metadan) yoki `heapdump` kabi vositalar heapdump'larni dasturiy ravishda tahlil qilish va xotira oqishlarini aniqlash jarayonini avtomatlashtirishga imkon beradi.
• Xotirani boshqarish namunalari: Xotiradan foydalanishni optimallashtirish uchun ob'ekt hovuzlash va yodlash kabi keng tarqalgan xotirani boshqarish namunalari bilan tanishing.
• Uchinchi tomon kutubxonalari: Siz foydalanadigan uchinchi tomon kutubxonalarining xotiradan foydalanishiga e'tiborli bo'ling. Ba'zi kutubxonalarda xotira oqishlari bo'lishi yoki xotiradan foydalanishda samarasiz bo'lishi mumkin. Loyihangizga qo'shishdan oldin har doim kutubxonadan foydalanishning ishlash oqibatlarini baholang.

Haqiqiy misollar va ish o'rganishlar

Xotira profilingini amalda qo'llashni ko'rsatish uchun ushbu real misollarni ko'rib chiqing:

• Bir sahifali ilovalar (SPAs): SPAs ko'pincha komponentlar o'rtasidagi murakkab o'zaro ta'sirlar va tez-tez DOM manipulyatsiyasi tufayli xotira oqishidan aziyat chekadi. Hodisa tinglovchilarini va komponentning hayotiy tsikllarini to'g'ri boshqarish SPAlarda xotira oqishining oldini olish uchun juda muhimdir.
• Veb-o'yinlar: Veb-o'yinlar yaratadigan ko'plab ob'ektlar va teksturalar tufayli ayniqsa xotiraga bog'liq bo'lishi mumkin. Silliq ishlashga erishish uchun xotiradan foydalanishni optimallashtirish juda muhimdir.
• Ma'lumotlarga bog'liq ilovalar: Katta hajmdagi ma'lumotlarni qayta ishlaydigan ilovalar, masalan, ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish vositalari va ilmiy simulyatsiyalar, tezda sezilarli miqdordagi xotirani iste'mol qilishi mumkin. Ma'lumotlarni oqimlash va xotiradan samarali ma'lumotlar tuzilmalaridan foydalanish kabi usullardan foydalanish juda muhimdir.
• Reklama va uchinchi tomon skriptlari: Ko'pincha, siz nazorat qilmaydigan kod muammolarni keltirib chiqaradigan koddir. O'rnatilgan reklama va uchinchi tomon skriptlarining xotiradan foydalanishiga alohida e'tibor bering. Ushbu skriptlar diagnostika qilish qiyin bo'lgan xotira oqishlarini keltirib chiqarishi mumkin. Resurs chegaralaridan foydalanish yomon yozilgan skriptlarning ta'sirini kamaytirishga yordam beradi.

Xulosa

JavaScript xotira profilingini o'zlashtirish samarali va ishonchli veb-ilovalarni yaratish uchun juda muhimdir. Xotirani boshqarish tamoyillarini tushunish va ushbu qo'llanmada tasvirlangan vositalar va usullardan foydalanish orqali siz xotira oqishlarini aniqlashingiz va tuzatishingiz, xotiradan foydalanishni optimallashtirishingiz va yuqori foydalanuvchi tajribasini taqdim etishingiz mumkin.

Kodingizni muntazam ravishda profilashni, xotira oqishlarining oldini olish uchun eng yaxshi amaliyotlarga rioya qilishni va xotirani boshqarish uchun yangi texnikalar va vositalar haqida doimiy ravishda o'rganishni unutmang. E'tiborlilik va proaktiv yondashuv bilan siz JavaScript ilovalaringizning xotiradan samarali va samarali bo'lishini ta'minlashingiz mumkin.

Donald Knuthning ushbu iqtibosini ko'rib chiqing: "Muddatsiz optimallashtirish dasturlashdagi barcha yovuzlikning (yoki hech bo'lmaganda uning ko'p qismining) ildizidir." To'g'ri bo'lsa-da, bu xotirani boshqarishni butunlay e'tibordan chetda qoldirish degani emas. Avval toza, tushunarli kod yozishga e'tibor bering, so'ngra optimallashtirishga muhtoj bo'lgan joylarni aniqlash uchun profiling vositalaridan foydalaning. Xotira muammolarini faol ravishda hal qilish uzoq muddatda sezilarli vaqt va resurslarni tejashga yordam beradi.

Qo'shimcha resurslar

• Chrome DevTools xotira muammolari bo'yicha hujjatlari
• Mozilla Developer Network (MDN) - Xotirani boshqarish
• Chrome Dev Summit - Veb-ilovalar uchun xotira profilash (YouTube videolari)