前言：最近在寫 Node.js Addon 的過程中，遇到了一個問題，然后發(fā)現(xiàn)是 ObjectWrap 弱引用導(dǎo)致的，本文介紹一下具體的問題和排查過程，以及 ObjectWrap 的使用問題。

ObjectWrap 用于寫 Addon 的時候?qū)С?C++ 對象給 JS 層使用，大致用法如下。首先定義一個 C++ 類。

class Demo: public node::ObjectWrap { 
     public: 
         static void create(const FunctionCallbackInfo<Value>& args) { 
                    new Demo(args.This()); 
         } 
         Demo(Local<Object> object): node::ObjectWrap() {} 
     private: 
        uv_timer_t timer; 
 
}; 

然后導(dǎo)出這個類到 JS。

void Initialize( 
  Local<Object> exports, 
  Local<Value> module, 
  Local<Context> context 
) { 
  Isolate *isolate = context->GetIsolate(); 
  Local<FunctionTemplate> demo = FunctionTemplate::New(isolate, Demo::create); 
  char * str = "Demo"; 
  Local<String> name = String::NewFromUtf8(isolate, str, NewStringType::kNormal, strlen(str)).ToLocalChecked(); 
  demo->InstanceTemplate()->SetInternalFieldCount(1); 
  exports->Set(context, name, demo->GetFunction(context).ToLocalChecked()).Check(); 
 
} 
 
NODE_MODULE_CONTEXT_AWARE(NODE_GYP_MODULE_NAME, Initialize) 

然后在 JS 通過以下方式調(diào)用。

const { Demo } = require('demo.node'); 
 
const demo = new Demo(); 

可以看到 C++ Demo 類中有一個 uv_timer_t 成員。主要用來定時去抓取 V8 堆快照，所以把它注冊到 Libuv 中。

uv_timer_init(loop, &timer); 
 
uv_timer_start(&timer, timer_cb, 1000, 1000); 

然后使用的過程中我們發(fā)現(xiàn)，定時器隨機觸發(fā)了幾次后，就不觸發(fā)了。經(jīng)過多種測試無果后，我不得不編譯一個 debug 版本的 Node.js 進行單步調(diào)試，然后就發(fā)現(xiàn)了有意思的事情。第一次進入 poll io 階段時，一切正常，1 秒后超時。

但是后面再次進入 poll io 階段時，詭異的事情發(fā)生了。

超時時間變成了一個很大的數(shù)字，正常來說，我設(shè)置的每隔一秒超時一次，這里應(yīng)該是 1才對，為什么會出現(xiàn)一個詭異的數(shù)字呢。思考了一下，猜想是這塊內(nèi)存被釋放了，然后里面保存了一些臟數(shù)據(jù)，接著我給 Demo 類加了個析構(gòu)函數(shù)。

~Demo() { 
  LOG("dead"); 
 
} 

然后發(fā)現(xiàn)，這個類對象居然被析構(gòu)了。通過棧追蹤發(fā)現(xiàn)邏輯來自于 ObjectWrap 的 WeakCallback。

WeakCallback 的代碼如下。

static void WeakCallback(const v8::WeakCallbackInfo<ObjectWrap>& data) { 
   ObjectWrap* wrap = data.GetParameter(); 
   wrap->handle_.Reset(); 
   delete wrap; 
 
} 

delete wrap 就是 delete 了 Demo 對象。而這個 WeakCallback 的源頭來自 ObjectWrap 的 MakeWeak。

inline void MakeWeak() { 
    persistent().SetWeak(this, WeakCallback, v8::WeakCallbackType::kParameter); 
} 

這個 MakeWeak 又來源于 Wrap。

inline void Wrap(v8::Local<v8::Object> handle) { 
    // 關(guān)聯(lián) C++ 對象和 Demo 對象 
    handle->SetAlignedPointerInInternalField(0, this); 
    persistent().Reset(v8::Isolate::GetCurrent(), handle); 
    MakeWeak(); 
 
} 

Wrap 是創(chuàng)建 Demo 對象時調(diào)用的函數(shù)。用于關(guān)聯(lián) JS 層對象和 C++ 對象，關(guān)系如下。

所以 JS 創(chuàng)建一個 Demo 對象的時候，就會指向一個 C++ 對象，然后 Demo 對象也有個持久句柄指向這個 C++ 對象。但是它默認情況下調(diào)用了 MakeWeak，也就是弱引用。而 JS 層在創(chuàng)建完 Demo 對象后就離開了作用域，因為 JS 模塊是被函數(shù)包裹起來的，執(zhí)行完變量就被 gc了，除非通過 module.exports 或全局變量保持對 C++ 對象的引用。所以就導(dǎo)致了 C++ 對象最終被 Demo 對象以弱引用的方式引用著，等待 gc 的時候被回收。這里又引出了另一個問題，當我把抓取快照的代碼改成一些簡單的代碼時，并不容易觸發(fā)這個問題，原因在于它沒有觸發(fā) gc。后來我嘗試在 JS 層分配一些內(nèi)存，最終也成功觸發(fā)了這個問題，因為下面的代碼會導(dǎo)致 gc。而 gc 的時候就把 C++ 對象回收了。

setInterval(() => { 
    Buffer.from('x'.repeat('10')) 
 
},3000) 

這個問題的解決方式就是調(diào)用 ObjectWrap 的 Ref 函數(shù)消除弱引用(或者在 JS 層保持對這個對象的引用)。

virtual void Ref() { 
    persistent().ClearWeak(); 
    refs_++; 
} 

回過頭來看看 Node.js 中另一個類似功能的類 BaseObject。

BaseObject::BaseObject(Environment* env, v8::Local<v8::Object> object) 
    : persistent_handle_(env->isolate(), object), env_(env) { 
  object->SetAlignedPointerInInternalField(BaseObject::kSlot, static_cast<void*>(this)); 
 
} 

它并沒有設(shè)置弱引用的邏輯。所以在 Node.js 的 C++ 模塊里，我們也看不到主動調(diào)用 Ref 的代碼。這或許是使用 ObjectWrap 時需要注意的問題。

總結(jié)：大致分析了 ObjectWrap 相關(guān)的這個問題，但是其實排查過程比描述的繁瑣和困難，主要是一開始沒有用 debug 版本的 Node.js 進行調(diào)試，把排查聚焦在打快照的地方了，因為那里涉及了多線程操作同一個 isolate，所以以為是 V8 API 使用方式的問題?？偟膩碚f，如果碰到 Node.js 詭異的一些問題，不妨打個 debug 版本的 Node.js 進行調(diào)試，可能會更快地找到問題，從中也能學(xué)到很多東西。