.net - .net 是否有类似 BigMemory 的系统

Question

我刚刚reading关于 BigMemory 如何允许 Java 系统向上扩展而不是向外扩展。

关于 BigMemory :

BigMemory gives Java applications instant, effortless access to a large memory footprint, free of the constraints of garbage collection.

BigMemory is pure Java and provides an in-process, off-heap cache that lets you store large amounts of data—up to a terabyte—closer to your application.

This breakthrough solution improves memory utilization and application performance with both standalone and distributed caching.

那么我如何对 .net 做同样的事情，例如 进程内、堆外缓存 . (注意 Asp.net 缓存在垃圾收集堆上)

Answer 1

不，没有用于 .Net 的 BigMemory 系统(即进程内非 GC 堆内存管理器)，但是，您可以推出自己的系统。

您可以使用非托管堆来收集非垃圾的进程内堆，但是，如果您使用的是对象而不是原始内存，则必须对它们进行序列化和反序列化，这很慢。

您需要查找堆信息以便检索对象，这显然有其自身的内存开销，因此不适合大量非常小的对象，例如:

一种。管理对象会占用大量内存。
湾GC 会疯狂扫描管理对象。

如果对象足够大并且数量不多，这可能对您有用。

但是，您也可以将一些管理信息推送到非托管堆中。有很多优化机会。

这一切都可以像键\值缓存一样工作，从而抽象堆信息和堆。

更新

更新了示例代码以使用 Protobuf它的二进制序列化速度明显快于 .Net。这个简单的示例可以每秒 Put+Get 425k 对象，使用键\值包装器。您的 Millage 将根据对象大小\复杂性而有所不同。

对象大小存储在非托管堆中以减少托管堆上的内存消耗。

...
...
using ProtoBuf;

[TestFixture]
public class UnmanagedHeap
{
    [Test]
    public void UnmanagedHeapAccess()
    {
        const int Iterations = 425 * 1000;
        const string Key = "woo";

        Bling obj = new Bling { Id = -666 };
        Cache cache = new Cache();
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        for (int i = 0; i < Iterations; i++)
        {
            cache.Put(Key, obj);

            obj = cache.Get<Bling>(Key);
        }

        cache.Remove(Key);

        Console.WriteLine(sw.Elapsed.TotalMilliseconds);
    }

    [DataContract]
    public class Bling
    {
        [DataMember(Order = 1)]
        public int Id { get; set; }
    }

    public class Cache
    {
        private const int SizeFieldWidth = 4;

        private readonly Dictionary<string, IntPtr> _lookup = new Dictionary<string, IntPtr>();

        public void Put(string key, object obj)
        {
            IntPtr oldPtr = _lookup.TryGetValue(key, out oldPtr) ? oldPtr : IntPtr.Zero;

            IntPtr newPtr = SerializeToHeap(obj, oldPtr);

            _lookup[key] = newPtr;
        }

        public T Get<T>(string key)
        {
            IntPtr ptr = _lookup[key];

            return DeserializeFromHeap<T>(ptr);
        }

        public void Remove(string key)
        {
            IntPtr ptr = _lookup[key];

            Marshal.FreeHGlobal(ptr);

            _lookup.Remove(key);
        }

        private static IntPtr SerializeToHeap(object obj, IntPtr oldPtr)
        {
            using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
            {
                Serializer.Serialize(ms, obj);
                byte[] objBytes = ms.GetBuffer();
                int newSize = (int)ms.Length;
                bool requiresAlloc = true;

                if (oldPtr != IntPtr.Zero)
                {
                    int oldSize = GetObjectSize(oldPtr);

                    requiresAlloc = (oldSize != newSize);
                }

                IntPtr newPtr = requiresAlloc ? Marshal.AllocHGlobal(newSize + SizeFieldWidth) : oldPtr;

                byte[] sizeField = BitConverter.GetBytes(newSize);
                Marshal.Copy(sizeField, 0, newPtr, SizeFieldWidth);
                Marshal.Copy(objBytes, 0, newPtr + SizeFieldWidth, newSize);
                return newPtr;
            }
        }

        private static T DeserializeFromHeap<T>(IntPtr ptr)
        {
            int size = GetObjectSize(ptr);
            byte[] objBytes = new byte[size];
            Marshal.Copy(ptr + SizeFieldWidth, objBytes, 0, size);

            using (MemoryStream ms = new MemoryStream(objBytes))
            {
                return Serializer.Deserialize<T>(ms);
            }
        }

        private static int GetObjectSize(IntPtr ptr)
        {
            byte[] sizeField = new byte[SizeFieldWidth];
            Marshal.Copy(ptr, sizeField, 0, SizeFieldWidth);
            int size = BitConverter.ToInt32(sizeField, 0);
            return size;
        }
    }
}