从V8源码分析一个JS 数组的内存占用问题
前段时间，在排查一个问题的时候，遇到了一个有点令人困惑的情况，有下面这两段代码：
const a = new Array(99999);
a[99998] = undefined;
const b = new Array(99999);
b[99999] = undefined;
我们通过
node --inspect-brk
来分别运行这两段代码，在代码运行的最开始和结束的时候分别task heap snapshot，分析对应的内存占用信息如下：
可以发现第二段代码的内存占用明显要小于第一段，那么问题就出现在这个
99999
的越界赋值上面。
在V8代码（
v8/src/objects/js-array.h#L19
）中有很明确的标注，数组有两种模式，快数组和慢数组，在数组初始化时，默认的存储方式为快数组（
v8/src/objects/js-objects.h#L317
），其内存占用是连续的，而慢数组会使用HashTable来进行数据存储。 另外数组会分为压紧（
Packed
）的和有洞的（
Holey
）两种，例如
['a', 'b', 'c']
这样的数组长度为3，数组索引0、1、2均有值，那么就认为是Packed；而对于
['a',,,'d']
这样的数组，长度为4，但是索引1、2位置并没有进行初始化赋值，那么就认为是Holey。当数组出现了较大空洞的时候，内存明显是被浪费了。
V8中对于大型空洞数组进行了优化，在V8博客（ https://v8.dev/blog/fast-properties ）中进行说明了这一点，对于非常大的Holey数组来说，FixedArray会造成内存浪费，所以会使用字典来节约内存，也就是会使用慢数组模式。
使用v8-debug分别对最开始的两段代码进行调试：
可以很明显的看到，第一个数组为FixedArray，而第二个数组为Dictionary，那么为什么只有第二个数组转换为了字典模式呢？
在V8中JSArray是继承于JSObject的，所以当设置属性的时候，会依次执行
Object::SetProperty
、
Object::AddDataProperty
、
JSObject::AddDataElement
、
ShouldConvertToSlowElements
,回到V8代码中，
ShouldConvertToSlowElements
这个方法，它是用来判断是否将一个数组转换为慢模式（Dictionary）（
v8/src/objects/js-objects-inl.h#L794
）：
从上面的代码可以看到，当设置
99998
的时候，索引小于当前容量的时候，返回值为false，也就是不进行转换。 而当设置
99999
这个索引的值的时候，因为超出了原来的FixedArray容量，那么就会进行扩容，扩容的算法（
v8/src/objects/js-objects.h#L540
）为容量 + 容量 /2 + 16，那么原来 99999 的容量就会扩容放大到 15万。
然后会执行
GetFastElementsUsage
来获取原来的数组中非空洞（
v8/src/objects/js-objects.cc#L4725
）的元素数量，乘以
kPreferFastElementsSizeFactor(值为3)
与
kEntrySize (值为2)
，与新的容量长度进行对比，如果小于新的容量长度，那么就转换为慢数组。
最开始的第二段代码中，非空洞元素数量为0，计算后的乘积也为0，因此小于15万的新数组长度，于是数组转换为了慢数组，使用了Dictionary进行数据的存储，从而节省了大量的内存。
（本篇内容来自阿里巴巴淘系技术 洗剑）
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