C# 使用大量实例优化.NET应用程序的内存占用

由于性能原因，我有一个应用程序在内存中保存了大量实例，我不想将其写入磁盘或任何其他地方，只需将其全部保存在内存中即可

public class MyObject
{
    public string Name;
    public object Tag;
    public DateTime DateTime1;
    public DateTime DateTime2;
    public DateTime DateTime3;
    public long Num1;
    public uint Num2;
    public uint Num3;
    public ushort Num4;
}

在许多情况下，我实际上没有使用所有字段，或者没有利用字段的整体大小。因此，我认为可以将整个类转移到一个带有属性的接口中，并使许多实现类以不同的方式存储数据：使用较小的字段（例如int而不是long）并省略一些未使用的字段

例如：

public interface IMyObject
{
    string Name { get; set; }
    object Tag { get; set; }
    DateTime DateTime1 { get; set; }
    DateTime DateTime2 { get; set; }
    DateTime DateTime3 { get; set; }
    long Num1 { get; set; }
    uint Num2 { get; set; }
    uint Num3 { get; set; }
    ushort Num4 { get; set; }
}

public class MyObject1 : IMyObject
{
    public string Name { get; set; }
    public object Tag { get; set; }
    public DateTime DateTime1 { get; set; }
    public DateTime DateTime2 { get; set; }
    public DateTime DateTime3 { get; set; }
    public long Num1 { get; set; }
    public uint Num2 { get; set; }
    public uint Num3 { get; set; }
    public ushort Num4 { get; set; }
}

public class MyObject2 : IMyObject
{
    private int _num1;

    public string Name { get; set; }
    public object Tag { get; set; }
    public DateTime DateTime1 { get; set; }
    public DateTime DateTime2 { get; set; }
    public DateTime DateTime3 { get; set; }
    public long Num1
    {
        get { return _num1; }
        set { _num1 = (int)value; }
    }
    public uint Num2 { get; set; }
    public uint Num3 { get; set; }
    public ushort Num4 { get; set; }
}

public class MyObject3 : IMyObject
{
    public string Name { get; set; }
    public object Tag { get; set; }
    public DateTime DateTime1
    {
        get { return DateTime.MinValue; }
        set { throw new NotSupportedException(); }
    } 
    public DateTime DateTime2 { get; set; }
    public DateTime DateTime3 { get; set; }
    public long Num1 { get; set; }
    public uint Num2 { get; set; }
    public uint Num3 { get; set; }
    public ushort Num4 { get; set; }
}

// ...

理论上，通过这种方法，我实际上可以减少内存占用，但实际上，正如您所看到的，这种方法的问题是，它将导致所有情况下的笛卡尔积，其中包含更小和省略的字段，丑陋和大的代码，这些代码在将来编写后无法维护

关于弦的另一个想法：

.NET应用程序中以UTF-16编码表示的所有字符串。如果我能将其编码为UTF-8，它将减少字符串所用内存的x2倍。

使用它怎么样？ 可以动态指定要使用的字段

编辑：
我肯定会调查

String

实习

此外，还有

如何使用？ 可以动态指定要使用的字段

编辑：
我肯定会调查

String

实习

---

另外，通过查看您的个人资料，我将做一个赌注，猜测“Name”属性实际上是一个文件路径。如果空间比时间更重要，那么您可以使用编码方案来表示路径，其中可能存在大量重复数据

---

将文件路径表示为一个路径，该路径是一个int数组，文件名是一个字符串和实际文件名（这可能更为唯一，因此不值得编码）。您可以将路径拆分为其组成部分，然后使用两个字典来存储正向和反向查找。通过这种方式，您可以将路径缩减为整数数组。比字符串小得多。

通过查看您的个人资料，我将进行一次下注，并猜测“Name”属性实际上是一个文件路径。如果空间比时间更重要，那么您可以使用编码方案来表示路径，其中可能存在大量重复数据

---

将文件路径表示为一个路径，该路径是一个int数组，文件名是一个字符串和实际文件名（这可能更为唯一，因此不值得编码）。您可以将路径拆分为其组成部分，然后使用两个字典来存储正向和反向查找。通过这种方式，您可以将路径缩减为整数数组。比字符串小得多。

以UTF8格式存储字符串：

byte[] asciiStr = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes("asdf");

string text = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(asciiStr);

（编辑：起初以为你需要ASCII）

想法1： 如果您希望大多数值在大多数情况下不会被填充，那么可以将每个字段存储在某种类型的单独键值查找数据结构中——字典、带二进制搜索的有序列表、二叉树等。。带有二进制搜索的有序列表可能是最节省空间的，尽管查找是O（logn）

因此，您可以使用

Dictionary<int, string> names; // or List<Tuple<int,string>> names;
Dictionary<int, object> tags;
Dictionary<int, DateTime> datetime1s;
...

---

如果标记引用一个活动对象，您可能需要在序列化之外将其单独抛出到包装器结构中。或者，就像第一个想法一样，您可以只存储一个int，标识标记，然后在外部有一个列表>，它保存对标记的实际引用。

以UTF8存储字符串：

byte[] asciiStr = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes("asdf");

string text = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(asciiStr);

（编辑：起初以为你需要ASCII）

想法1： 如果您希望大多数值在大多数情况下不会被填充，那么可以将每个字段存储在某种类型的单独键值查找数据结构中——字典、带二进制搜索的有序列表、二叉树等。。带有二进制搜索的有序列表可能是最节省空间的，尽管查找是O（logn）

因此，您可以使用

Dictionary<int, string> names; // or List<Tuple<int,string>> names;
Dictionary<int, object> tags;
Dictionary<int, DateTime> datetime1s;
...

如果标记引用一个活动对象，您可能需要在序列化之外将其单独抛出到包装器结构中。或者，就像在第一个想法中一样，您可以只存储一个int，标识标记，然后在其外部有一个列表>，其中包含对标记的实际引用。

想法：

• 有共享的字符串吗？加载数据时，您可以使用自定义的interner，以确保所有这些都不重复（注意：不要使用内置的interner，因为这样会使其饱和；即使是

  口述的
  也可以）

• 是否有任何其他公共元素可以合理地被复制，并可能被移动到对象中？您仍然有参考字段的成本，但希望这（以及新对象）是一个净收益
• 如果有大量类似的实体，它们中的任何一个都可以建模为不可变的值类型吗？这通常不是我的首选选项，但这样做的一个优点是，您可以将它们固定在一个阵列中：
  • 您可以获得每个实体的对象引用和对象标题的价格
  • 您可以使用数组中的偏移量（

    int

    ）而不是引用；对于64位，这是一个不错的节省加起来
• 您似乎建议使用稀疏对象方法；事实上，你想要避免笛卡尔积，但同时对于人数较少的成员，你描述的财产袋在内存中可能会更昂贵；另外，由于您提到这样做是为了提高性能，我怀疑这也会损害CPU

• DateTime

  s-例如，它们是否总是整天？如果只使用

  int

  进入一个纪元的天数，您会惊讶地发现您可以获得什么
想法：
• 有共享的字符串吗？加载时，您可以使用自定义interner