google v8引擎常见问题

时间：2022-06-24 05:05:07
最近在项目中使用v8来进行扩展，下面简单说一下使用v8过程中遇到的一些问题。
v8的多线程调用
最初调研v8的测试代码是单线程的，后来一个项目在多线程中使用，出现了一些问题，后来看到参考3中的才恍然大悟，又翻了v8.h中关于Isolate的注释。
  1. /**
  2. * Isolate represents an isolated instance of the V8 engine. V8
  3. * isolates have completely separate states. Objects from one isolate
  4. * must not be used in other isolates. When V8 is initialized a
  5. * default isolate is implicitly created and entered. The embedder
  6. * can create additional isolates and use them in parallel in multiple
  7. * threads. An isolate can be entered by at most one thread at any
  8. * given time. The Locker/Unlocker API can be used to synchronize.
  9. */
多线程调用的时候，如果需要每个线程运行一个单独的v8 vm的话，就需要在线程初始化的时候运行Isolate::New()，线程结束前调用Isolate::Dispose()。
v8如果不显示创建Isolate，会自动创建一个默认的Isolate。
关于Locker
因为每个v8 vm就会有自己的heap，如果每个线程都运行一个v8 vm的话，内存占用就很恐怖，可以多个线程使用同一个Isolate，多个线程在使用v8的时候就需要使用Locker进行同步。
Locker(Isolate *)在某个Isolate中进行加锁；默认Locker不加参数进行构造就会锁住默认的Isolate，实现全局的互斥。
Locker保证一个Isolate同时只能够被一个线程使用。具体可以参考test/cctest/test-locker.cc中的代码。
Locker的位置
Isolate的一些方法需要进行加锁：
void Enter();
void Exit();
void Dispose();
void SetData(void* data);
void* GetData();
尤其是与Enter()相关的位置Isolate::Scope()内会自行调用Isolate::Enter()，所以Isolate::Scope在和Locker一起使用的时候，要注意Locker要在Isolate::Scope前否则运行会出错。
v8的GC管理
v8的gc对用户是透明的，在其认为需要进行的时候才会进行gc，一般是其托管的内存满足一定阈值的时候才会触发gc。但有时候这些是不够的，例如一些嵌入到v8中的Object，本身需要很多的外部资源，这个时候v8并不知道这些外部资源的消耗，长久运行下去就会导致内存紧张，这个典型的例子就是网页中图片的处理和buffer对象的处理。因此需要暗示v8进行主动的GC【GC耗时可能会比较长，内存资源充裕情况下不建议频繁GC】。
1. 外部分配资源管理
v8会有一个整体内存占用的上限阈值，通过AdjustAmountOfExternalAllocatedMemory()调整注册的外部内存数量，反映当前引擎的内存分配情况，当达到阈值的时候，v8引擎会强制调用GC进行资源清理。【可以伪造一个较大的数值来迫使v8进行GC】
  1. /**
  2. * Adjusts the amount of registered external memory. Used to give
  3. * V8 an indication of the amount of externally allocated memory
  4. * that is kept alive by JavaScript objects. V8 uses this to decide
  5. * when to perform global garbage collections. Registering
  6. * externally allocated memory will trigger global garbage
  7. * collections more often than otherwise in an attempt to garbage
  8. * collect the JavaScript objects keeping the externally allocated
  9. * memory alive.
  10. *
  11. * \param change_in_bytes the change in externally allocated memory
  12. * that is kept alive by JavaScript objects.
  13. * \returns the adjusted value.
  14. */
  15. static int AdjustAmountOfExternalAllocatedMemory(int change_in_bytes);
2. 暗示v8调用GC
IdleNotification()当嵌入器空闲的时候进行资源清理；LowMemoryNotification()当内存过低时进行资源清理。
  1. /**
  2. * Optional notification that the embedder is idle.
  3. * V8 uses the notification to reduce memory footprint.
  4. * This call can be used repeatedly if the embedder remains idle.
  5. * Returns true if the embedder should stop calling IdleNotification
  6. * until real work has been done. This indicates that V8 has done
  7. * as much cleanup as it will be able to do.
  8. */
  9. static bool IdleNotification();
  10. /**
  11. * Optional notification that the system is running low on memory.
  12. * V8 uses these notifications to attempt to free memory.
  13. */
  14. static void LowMemoryNotification();
3. 启动时设置内存相关参数
SetFlagsFromCommandLine()和SetFlagsFromString()，这两个函数设置v8的几个flag:
    FLAG_max_new_space_size
    FLAG_max_old_space_size
    FLAG_max_executable_size
这几个FLAG影响v8的Heap::Setup。
SetFlagsFromCommandLine()/SetFlagsFromString()应该在任何v8的API调用前调用。
4. SetResourceConstraints设置参数
SetResourceContraints()可以在v8 vm初始化前调用设置Isolate相关Heap的大小，一旦vm初始化后，就无法再进行调整了。
  1. {
  2. ResourceConstraints rc;
  3. rc.set_max_young_space_size(2048); //KB
  4. rc.set_max_old_space_size(10); //MB
  5. rc.set_max_executable_size(10); //MB
  6. rc.set_stack_limit(reinterpret_cast<uint32_t*>((char*)&rc- 1024 * 400));
  7. SetResourceConstraints(&rc);
  8. }
具体Heap设置的这些参数如何影响Heap以及GC，暂时没有细细研究，后面有时间再分析。Heap初始化调用关系图：
  1. Context::New
  2. Bootstrapper::CreateEnvironment
  3. Genesis::Genesis
  4. V8::Initialize
  5. V8::Initialize
  6. V8::InitializeHelper
  7. V8::Initialize(Deserializer *des)
  8. Isolate::Init
  9. Heap::Setup
  10. Heap::ConfigureHeapDefault
  11. Heap::ConfigureHeap
  12. FLAG_max_new_space_size
  13. FLAG_max_old_space_size
  14. FLAG_max_executable_size
google v8的示例很少，可以不急于从网上找答案，先看一下v8.h以及test/cctest下面的代码，学习一下开发者是如何使用v8的，就可以解决大部分v8的使用问题。
常见的v8使用，可以直接参考v8cgi和nodejs，相比之下v8cgi的代码要更清晰些;-)

参考

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