在咱们的一个全内存项目中,须要将一家大品牌店铺小千万的trade灌入到内存中,你们知道trade中通常会有订单来源
,省市区
,当把这些字段灌进去后,你会发现他们特别侵蚀内存,由于都是字符串类型,不知道你们对内存侵蚀性是否是很清楚,我就问一个问题。html
Question: 一个空字符串占用多大内存? 你知道吗?数据库
思考以后,下面咱们就一块儿验证下,使用windbg去托管堆一查究竟,代码以下:测试
static void Main(string[] args) { string s = string.Empty; Console.ReadLine(); } 0:000> !clrstack -l OS Thread Id: 0x308c (0) Child SP IP Call Site ConsoleApp6.Program.Main(System.String[]) [C:\dream\Csharp\ConsoleApp1\ConsoleApp6\Program.cs @ 19] LOCALS: 0x00000087391febd8 = 0x000002605da91420 0:000> !DumpObj /d 000002605da91420 Name: System.String String: Fields: MT Field Offset Type VT Attr Value Name 00007ff9eb2b85a0 4000281 8 System.Int32 1 instance 0 m_stringLength 00007ff9eb2b6838 4000282 c System.Char 1 instance 0 m_firstChar 00007ff9eb2b59c0 4000286 d8 System.String 0 shared static Empty >> Domain:Value 000002605beb2230:NotInit << 0:000> !objsize 000002605da91420 sizeof(000002605da91420) = 32 (0x20) bytes (System.String)
从图中你能够看到,仅仅一个空字符串就要占用 32byte,若是500w个空字符串就是: 32byte x 500w = 152M
,是否是不算不知道,一算吓一跳。。。 这还仅仅是一个什么都没有的空字符串哦。优化
问题也已经摆出来了,接下来回归到Trade中,为了方便演示,先模拟以文件的形式从数据库读取20w的trade。3d
class Program { static void Main(string[] args) { var trades = Enumerable.Range(0, 20 * 10000).Select(m => new Trade() { TradeID = m, TradeFrom = File.ReadLines(Environment.CurrentDirectory + "//orderfrom.txt") .ElementAt(m % 4) }).ToList(); GC.Collect(); //方便测试,把临时变量清掉 Console.WriteLine("执行成功"); Console.ReadLine(); } } class Trade { public int TradeID { get; set; } public string TradeFrom { get; set; } }
而后用windbg去跑一下托管堆,再量一下trades的大小。code
0:000> !dumpheap -stat Statistics: MT Count TotalSize Class Name 00007ff9eb2b59c0 200200 7010246 System.String 0:000> !objsize 0x000001a5860629a8 sizeof(000001a5860629a8) = 16097216 (0xf59fc0) bytes (System.Collections.Generic.List`1[[ConsoleApp6.Trade, ConsoleApp6]])
从上面输出中能够看到托管堆有200200 = 20w(程序分配)+ 200(系统分配)
个,而后再看size: 16097216/1024/1024= 15.35M
,这就是展现的全部原始状况。htm
其实在托管堆上有20w个字符串,但你仔细观察一下会发现其实就是4种状态的重复显示,要么一淘,要么淘宝。。。这就给了我优化机会,何不在获取数据的时候构建好OrderFrom
的字典,而后在trade中附增一个TradeFromID记录字典中的映射值,由于特征值少,用byte就能够了,有了这个思想,能够把代码修改以下:blog
class Program { public static Dictionary<int, string> orderfromDict = new Dictionary<int, string>(); static void Main(string[] args) { var trades = Enumerable.Range(0, 20 * 10000).Select(m => { var tradefrom = File.ReadLines(Environment.CurrentDirectory + "//orderfrom.txt") .ElementAt(m % 4); var kv = orderfromDict.FirstOrDefault(k => k.Value == tradefrom); if (kv.Key == 0) { orderfromDict.Add(orderfromDict.Count + 1, tradefrom); } var trade = new Trade() { TradeID = m, TradeFromID = (byte)kv.Key }; return trade; }).ToList(); GC.Collect(); //方便测试,把临时变量清掉 Console.WriteLine("执行成功"); Console.ReadLine(); } } class Trade { public int TradeID { get; set; } public byte TradeFromID { get; set; } public string TradeFrom { get { return Program.orderfromDict[TradeFromID]; } } }
代码仍是很简单的,接下来用windbg看一下空间到底压缩了多少?图片
0:000> !dumpheap -stat Statistics: MT Count TotalSize Class Name 00007ff9eb2b59c0 204 10386 System.String 0:000> !clrstack -l OS Thread Id: 0x2ce4 (0) Child SP IP Call Site ConsoleApp6.Program.Main(System.String[]) [C:\dream\Csharp\ConsoleApp1\ConsoleApp6\Program.cs @ 42] LOCALS: 0x0000006f4d9ff078 = 0x0000016fdcf82ab8 0000006f4d9ff288 00007ff9ecd96c93 [GCFrame: 0000006f4d9ff288] 0:000> !objsize 0x0000016fdcf82ab8 sizeof(0000016fdcf82ab8) = 6897216 (0x693e40) bytes (System.Collections.Generic.List`1[[ConsoleApp6.Trade, ConsoleApp6]])
从上面的输出中能够看到,托管堆上string如今是:204 = 4(程序分配) + 200(系统分配)
个,这4个就是字典中的4个哦,空间的话:6897216 /1024/1024= 6.57M
,对应以前的 15.35M
优化了将近60%。内存
虽然优化了60%,但这种优化是破坏性的优化,须要修改个人Trade结构,同时还要定义个Dictionary,并且还有不小幅度的修改业务逻辑,你们都知道线上的代码是能不改则不改,不改确定没错,改出问题确定是你兜着走,是吧,那问题就来了,如何最小化的修改并且还能压缩空间,有这样一箭双鵰的事情吗???
貌似一说出来,你们都如梦初醒,驻留池的出现就是为了解决这个问题,CLR会在内部维护了一个我刚才定义的字典机制,重复的字符串就不须要在堆上再次分配,直接存它的引用地址便可,若是你不清楚驻留池,建议看一下我这篇: http://www.javashuo.com/article/p-vkzrmydr-mb.html
接下来只须要在tradefrom 字段包一层 string.Intern
便可,改动不要过小,代码以下:
static void Main(string[] args) { var trades = Enumerable.Range(0, 20 * 10000).Select(m => new Trade() { TradeID = m, TradeFrom = string.Intern(File.ReadLines(Environment.CurrentDirectory + "//orderfrom.txt") .ElementAt(m % 4)), //包一层 string.Intern }).ToList(); GC.Collect(); //方便测试,把临时变量清掉 Console.WriteLine("执行成功"); Console.ReadLine(); }
而后用windbg抓一下托管堆。
0:000> !dumpheap -stat Statistics: MT Count TotalSize Class Name 00007ff9eb2b59c0 204 10386 System.String 0:000> !clrstack -l OS Thread Id: 0x13f0 (0) Child SP IP Call Site ConsoleApp6.Program.Main(System.String[]) [C:\dream\Csharp\ConsoleApp1\ConsoleApp6\Program.cs @ 27] LOCALS: 0x0000005e4d3ff0a8 = 0x000001f8a15129a8 0000005e4d3ff2b8 00007ff9ecd96c93 [GCFrame: 0000005e4d3ff2b8] 0:000> !objsize 0x000001f8a15129a8 sizeof(000001f8a15129a8) = 8497368 (0x81a8d8) bytes (System.Collections.Generic.List`1[[ConsoleApp6.Trade, ConsoleApp6]])
观察后发现,当用了驻留池以后空间为: 8497368 /1024/1024 =8.1M
,你可能有疑问,为何和字典化相比内存要大24%呢? 仔细观察你会发现,当用驻留池后,List<Trade>
中的TradeFrom存的是string在堆中的内存地址,在x64机器上要占用8个字节,而字典化方式内存堆上Trade
是不分配TradeFrom
,而是用了一个byte来替代,整体来讲至关于一个trade省了7byte
的空间,而后用windbg看一下。
0:000> !da -length 1 -details 000001f8b16f9b68 Name: ConsoleApp6.Trade[] Size: 2097176(0x200018) bytes Array: Rank 1, Number of elements 262144, Type CLASS Fields: MT Field Offset Type VT Attr Value Name 00007ff9eb2b85a0 4000001 10 System.Int32 1 instance 0 <TradeID>k__BackingField 00007ff9eb2b59c0 4000002 8 System.String 0 instance 000001f8a1516030 <TradeFrom>k__BackingField 0:000> !DumpObj /d 000001f8a1516030 Name: System.String String: WAP
能够看到, 000001f8a1516030
就是 堆上 string=Wap
的引用地址,这个地址占用了8byte空间。
再回头dump一下使用字典化方式的Trade,能够看到它是没有 <TradeFrom>k__BackingField
字段的。
0:000> !da -length 1 -details 000001ed52759ac0 Name: ConsoleApp6.Trade[] Size: 262168(0x40018) bytes Array: Rank 1, Number of elements 32768, Type CLASS Fields: MT Field Offset Type VT Attr Value Name 00007ff9eb2b85a0 4000002 8 System.Int32 1 instance 0 <TradeID>k__BackingField 00007ff9eb2b7d20 4000003 c System.Byte 1 instance 0 <TradeFromID>k__BackingField
你们能够根据本身的状况使用,使用驻留池方式是改变最小的,简单粗暴,本身构建字典化虽然最省内存,但须要修正业务逻辑,这个风险自担哦。。。