VB.NET 字典的内存大小？

Question

我有一堂课：

Class Test

    Friend myDict As Dictionary(Of Byte, Byte) = New Dictionary(Of Byte, Byte)

    Friend Test1 As Boolean
    Friend Test2 As Boolean
    Friend Test3 As Boolean
    Friend Test4 As Boolean

    Friend Test5 As Byte
    Friend Test6 As Byte

    Friend Test7 As Byte

    Friend Test8 As Boolean

   Public Sub New(smt As String)

    Test1 = True
    Test2 = True
    Test3 = True
    Test4 = True

    Test5 = 51
    Test6 = 58
    Test7 = 0

    Test8 = True

   ' ADDING 64 DICTIONARY ENTRIES HERE

    myDict.Add(11, 0)
    myDict.Add(21, 0)
    myDict.Add(31, 0)
    myDict.Add(41, 0)
    myDict.Add(51, 0)
    myDict.Add(61, 0)
    myDict.Add(71, 0)
    myDict.Add(81, 0)

    myDict.Add(12, 0)
    myDict.Add(22, 0)
    myDict.Add(32, 0)
    myDict.Add(42, 0)
    myDict.Add(52, 0)
    myDict.Add(62, 0)
    myDict.Add(72, 0)
    myDict.Add(82, 0)

    myDict.Add(13, Nothing)
    myDict.Add(23, Nothing)
    myDict.Add(33, Nothing)
    myDict.Add(43, Nothing)
    myDict.Add(53, Nothing)
    myDict.Add(63, Nothing)
    myDict.Add(73, Nothing)
    myDict.Add(83, Nothing)

    myDict.Add(14, Nothing)
    myDict.Add(24, Nothing)
    myDict.Add(34, Nothing)
    myDict.Add(44, Nothing)
    myDict.Add(54, Nothing)
    myDict.Add(64, Nothing)
    myDict.Add(74, Nothing)
    myDict.Add(84, Nothing)

    myDict.Add(15, Nothing)
    myDict.Add(25, Nothing)
    myDict.Add(35, Nothing)
    myDict.Add(45, Nothing)
    myDict.Add(55, Nothing)
    myDict.Add(65, Nothing)
    myDict.Add(75, Nothing)
    myDict.Add(85, Nothing)

    myDict.Add(16, Nothing)
    myDict.Add(26, Nothing)
    myDict.Add(36, Nothing)
    myDict.Add(46, Nothing)
    myDict.Add(56, Nothing)
    myDict.Add(66, Nothing)
    myDict.Add(76, Nothing)
    myDict.Add(86, Nothing)

    myDict.Add(17, 0)
    myDict.Add(27, 0)
    myDict.Add(37, 0)
    myDict.Add(47, 0)
    myDict.Add(57, 0)
    myDict.Add(67, 0)
    myDict.Add(77, 0)
    myDict.Add(87, 0)

    myDict.Add(18, 0)
    myDict.Add(28, 0)
    myDict.Add(38, 0)
    myDict.Add(48, 0)
    myDict.Add(58, 0)
    myDict.Add(68, 0)
    myDict.Add(78, 0)
    myDict.Add(88, 0)

    Console.WriteLine("Created New!")

End Sub

Public Sub New()

End Sub

End Class

当我使用这个克隆 1.000.000 个此类时：

Public Clones As List(Of Test) = New List(Of Test)

Public Sub BenchmarkTest(cnt As Long)

    Clones.Clear()
    GC.Collect()

    Dim t As Long = Now.Ticks
    Dim tst As Test = New Test("")

    For x As Long = 1 To cnt
        Clones.Add(DeepCopy(tst))
    Next

    Console.WriteLine("Copied " + Clones .Count.ToString + " in " + ((Now.Ticks - t) / 10000).ToString + "ms (" + ((Now.Ticks - t) / 10000000).ToString + " secs)")

End Sub

Public Function DeepCopy(inputTest As Test) As Test

    Dim other As Test = New Test()
    other.Test1 = inputTest.Test1
    other.Test2 = inputTest.Test2 
    other.Test3 = inputTest.Test3 
    other.Test4 = inputTest.Test4 
    other.Test5 = inputTest.Test5 
    other.Test6 = inputTest.Test6 
    other.myDict = New Dictionary(Of Byte, Byte)(inputTest.myDict)
    Return other

End Function

然后我打开任务管理器查看我的应用程序使用了多少内存，我发现它使用了 1,300+Mb

嗯，根据我的计算，我的班级大小只能是 136 字节。 （64 个字典条目（字节，字节）= 128bytes + 8bytes（对于 test1 到 test8）= 136bytes）

乘以 100 万应该是 130Mbytes，而不是 1300。

我的计算有什么问题？为什么它使用了将近 10 倍的内存？

Answer 1

您过度简化了计算。 .NET 对象具有必要的开销，不能简单地展平为逐字节等效。 （你的计算让我想起了 C 风格的结构对齐。）

Test 类中主要的内存“抓取器”将是 Dictionary。如果您逐步分析您的流程，您会发现简单地实例化一个空字典会消耗内存。当您开始添加项目时，事情会变得更加有趣。当您添加项目时，.NET 集合不会以线性方式增长，这将太低效。集合将通过一些内部定义的方案（有时是斐波那契数列，有时是当前容量的简单翻倍）增长，其中添加足够的项目将假定将添加另一块项目并保留该内存。

我知道这都是理论上的、抽象的、高层次的讨论，不会给出具体的答案，但我的意思是，这个问题非常复杂，准确计算内存利用率可能非常困难。

这是一个不错的Code Project article，它提到了字典中的一些性能和内存使用问题。

这里是another interesting link from Simple-Talk。评论部分包含关于 .NET 集合增长策略的有趣讨论。享受吧。

C# 中的快速示例。 （这个很脏，别拿去银行，不过说明点。See GC.GetTotalMemory）

Console.WriteLine("Bar is doing stuff.");
Console.WriteLine(GC.GetTotalMemory(true));
var dict = new Dictionary<byte, byte>();
Console.WriteLine(GC.GetTotalMemory(true));
dict.Add(8, 9);
Console.WriteLine(GC.GetTotalMemory(true));

输出：

53,328 53,980 54,052

请注意，一个空字节/字节字典占用 652 个字节。添加单个字节/字节条目会使字典大小增加 72 个字节...您没有看到的一件事是，每个条目实际上在内部由 DictionaryEntry 类的实例表示。