前段時(shí)間，在排查一個(gè)問題的時(shí)候，遇到了一個(gè)有點(diǎn)令人困惑的情況，有下面這兩段代碼：

const a = new Array(99999); a[99998] = undefined;const b = new Array(99999); b[99999] = undefined;

我們通過 node --inspect-brk 來分別運(yùn)行這兩段代碼，在代碼運(yùn)行的最開始和結(jié)束的時(shí)候分別task heap snapshot，分析對(duì)應(yīng)的內(nèi)存占用信息如下：

可以發(fā)現(xiàn)第二段代碼的內(nèi)存占用明顯要小于第一段，那么問題就出現(xiàn)在這個(gè) 99999 的越界賦值上面。

在V8代碼（v8/src/objects/js-array.h#L19）中有很明確的標(biāo)注，數(shù)組有兩種模式，快數(shù)組和慢數(shù)組，在數(shù)組初始化時(shí)，默認(rèn)的存儲(chǔ)方式為快數(shù)組（v8/src/objects/js-objects.h#L317），其內(nèi)存占用是連續(xù)的，而慢數(shù)組會(huì)使用HashTable來進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 另外數(shù)組會(huì)分為壓緊（Packed）的和有洞的（Holey）兩種，例如 ['a', 'b', 'c'] 這樣的數(shù)組長度為3，數(shù)組索引0、1、2均有值，那么就認(rèn)為是Packed；而對(duì)于 ['a',,,'d'] 這樣的數(shù)組，長度為4，但是索引1、2位置并沒有進(jìn)行初始化賦值，那么就認(rèn)為是Holey。當(dāng)數(shù)組出現(xiàn)了較大空洞的時(shí)候，內(nèi)存明顯是被浪費(fèi)了。

V8中對(duì)于大型空洞數(shù)組進(jìn)行了優(yōu)化，在V8博客（https://v8.dev/blog/fast-properties）中進(jìn)行說明了這一點(diǎn)，對(duì)于非常大的Holey數(shù)組來說，FixedArray會(huì)造成內(nèi)存浪費(fèi)，所以會(huì)使用字典來節(jié)約內(nèi)存，也就是會(huì)使用慢數(shù)組模式。

使用v8-debug分別對(duì)最開始的兩段代碼進(jìn)行調(diào)試：

可以很明顯的看到，第一個(gè)數(shù)組為FixedArray，而第二個(gè)數(shù)組為Dictionary，那么為什么只有第二個(gè)數(shù)組轉(zhuǎn)換為了字典模式呢？

在V8中JSArray是繼承于JSObject的，所以當(dāng)設(shè)置屬性的時(shí)候，會(huì)依次執(zhí)行 Object::SetProperty 、 Object::AddDataProperty 、 JSObject::AddDataElement 、 ShouldConvertToSlowElements ,回到V8代碼中，ShouldConvertToSlowElements這個(gè)方法，它是用來判斷是否將一個(gè)數(shù)組轉(zhuǎn)換為慢模式（Dictionary）（v8/src/objects/js-objects-inl.h#L794）：

從上面的代碼可以看到，當(dāng)設(shè)置 99998 的時(shí)候，索引小于當(dāng)前容量的時(shí)候，返回值為false，也就是不進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 而當(dāng)設(shè)置 99999 這個(gè)索引的值的時(shí)候，因?yàn)槌隽嗽瓉淼腇ixedArray容量，那么就會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容，擴(kuò)容的算法（v8/src/objects/js-objects.h#L540）為容量 + 容量 /2 + 16，那么原來 99999 的容量就會(huì)擴(kuò)容放大到 15萬。

然后會(huì)執(zhí)行 GetFastElementsUsage 來獲取原來的數(shù)組中非空洞（v8/src/objects/js-objects.cc#L4725）的元素?cái)?shù)量，乘以 kPreferFastElementsSizeFactor(值為3) 與 kEntrySize (值為2) ，與新的容量長度進(jìn)行對(duì)比，如果小于新的容量長度，那么就轉(zhuǎn)換為慢數(shù)組。

最開始的第二段代碼中，非空洞元素?cái)?shù)量為0，計(jì)算后的乘積也為0，因此小于15萬的新數(shù)組長度，于是數(shù)組轉(zhuǎn)換為了慢數(shù)組，使用了Dictionary進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，從而節(jié)省了大量的內(nèi)存。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的索引超出数组界限是什么意思_从V8源码分析一个JS 数组的内存占用问题的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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