【Node.js】メモリリークの原因と検出方法｜heapdumpとprofilerで可視化

Node.jsは非同期で高性能なアプリケーション開発に適していますが、運用中に「メモリ使用量がじわじわと増加する」「一定時間後にサーバーが落ちる」といった現象が発生することがあります。こうした現象の多くは、メモリリークに起因します。

この記事では、Node.jsにおけるメモリリークの典型的な原因と、それを検出・解析するためのツールとしてheapdumpやChrome DevToolsのprofilerを使った実践的な対処法を紹介します。

Node.jsでよくあるメモリリークの原因
heapdumpを使ってヒープスナップショットを取得
1. インストール
2. スナップショットの出力コード
Chrome DevToolsでスナップショットを可視化
profilerを使ったリアルタイム観測
1. 起動方法
その他の便利ツール
まとめ｜Node.jsでもメモリ管理は油断禁物

Node.jsでよくあるメモリリークの原因

メモリリークとは、不要になったオブジェクトがガベージコレクションされずにメモリ上に残り続ける現象です。以下のようなコードパターンで発生します。

1. グローバル変数やクロージャによる参照の残存

let cache = [];

function fetchData() {
  cache.push(new Array(1000000).fill('data')); // 毎回追加され、解放されない
}

2. イベントリスナーの登録解除漏れ

function setup(ws) {
  ws.on('message', handleMessage); // 接続が切れてもリスナーが残るとリーク
}

3. マップや配列に不要なデータを保持し続ける

const sessionStore = new Map();

function handleRequest(userId) {
  sessionStore.set(userId, { timestamp: Date.now() });
}

上記のように、意図しない参照の保持や、明示的な削除忘れがメモリリークの主因です。

heapdumpを使ってヒープスナップショットを取得

heapdumpは、実行中のNode.jsプロセスのヒープ（メモリ領域）の状態をファイルに出力できるパッケージです。

インストール

npm install heapdump

スナップショットの出力コード

const heapdump = require('heapdump');
const express = require('express');
const app = express();

app.get('/snapshot', (req, res) => {
  const filename = `heap-${Date.now()}.heapsnapshot`;
  heapdump.writeSnapshot(filename, (err, filename) => {
    res.send(`Heap snapshot written to ${filename}`);
  });
});

app.listen(3000);

上記のようにエンドポイントを作成することで、任意のタイミングでスナップショットを取得できます。