使用 Dictionary<> 的奇怪性能结果答案

【问题标题】：Weird performance results using Dictionary<>使用 Dictionary<> 的奇怪性能结果
【发布时间】：2011-08-25 14:17:50
【问题描述】：

字典的性能似乎受到所存储项目大小的影响（这看起来很奇怪）。

这是我的简单课程：

public class MyObject
{
    public Guid Key { get; set; }
}

还有两个简单的测试：

private long _Iterations = 1000000;

[TestMethod]
public void ShouldTestDefaultConstructorPerformance()
{
    for (var i = 0; i < _Iterations; i++)
    {
        var obj = new MyObject() { Key = Guid.NewGuid() };
    }
}

[TestMethod]
public void ShouldTestDefaultGuidDictionaryPerformance()
{
    var dict = new Dictionary<Guid, MyObject>();
    for (var i = 0; i < _Iterations; i++)
    {
        var obj = new MyObject() { Key = Guid.NewGuid() };
        dict.Add(obj.Key, obj);
    }
}

最初我得到以下时间：

ShouldTestDefaultConstructorPerformance    : 00:00:00.580
ShouldTestDefaultGuidDictionaryPerformance : 00:00:01.238

现在，我将更改 MyObject 类：

public class MyObject
{
    public Guid Key { get; set; }

    private Dictionary<string, string> _Property0 = new Dictionary<string, string>();
    private Dictionary<string, string> _Property1 = new Dictionary<string, string>();
    private Dictionary<string, string> _Property2 = new Dictionary<string, string>();
    private Dictionary<string, string> _Property3 = new Dictionary<string, string>();
    private Dictionary<string, string> _Property4 = new Dictionary<string, string>();
    private Dictionary<string, string> _Property5 = new Dictionary<string, string>();
    private Dictionary<string, string> _Property6 = new Dictionary<string, string>();
    private Dictionary<string, string> _Property7 = new Dictionary<string, string>();
    private Dictionary<string, string> _Property8 = new Dictionary<string, string>();
    private Dictionary<string, string> _Property9 = new Dictionary<string, string>();
}

然后再次运行测试：

ShouldTestDefaultConstructorPerformance    : 00:00:01.333
ShouldTestDefaultGuidDictionaryPerformance : 00:00:07.556

在第二个测试中，对象构造的时间延长了 1.72 倍，但添加到字典需要 6.11 倍的时间。我预计测试需要更长的时间，但为什么字典需要 so 更长的时间来添加更大的对象？

【问题讨论】：

这会测试对象的创建以及插入到字典中。您还没有将一个与另一个隔离开来。
不完全是一个公平的比较，因为在第二个测试中，您分配了iterations*<object size>，而在第一种情况下（取决于运行时引擎和优化），您正在重用相同的内存空间。更好的性能比较是测试一的对象数组，测试二的字典......我想你会发现性能更接近。

标签： c# performance dictionary

【解决方案1】：

我认为人们需要更仔细地阅读问题，而不是急于发布答案。如果您仔细查看他的示例代码（两个测试），拥有一个带有 Guid 的 MyObject 和带有一个 Guid 和 10 个 Dict 的 MyObject 之间的区别在于他的循环不到一秒钟（对象构造）。但是添加字典至少要多花 5 秒。

【讨论】：

【解决方案2】：

我想我的答案是：使用分析器并找出哪个位实际上需要更长的时间。

这可能会突出实例化。也许:)

【讨论】：

是的。通过 SlimTune 跑进来，这表明 ctor 花费的时间最长。今日教训：不要总是相信 VS IDE 中显示的持续时间数据！非常感谢。
下次我做同样的事情时，我会回来提醒自己这一点:)

【解决方案3】：

我认为var obj = new MyObject() { Key = Guid.NewGuid() }; 这一行实际上需要更长的时间，而不是字典中的Add()。你有没有在提供的inside方法中进行测量？

【讨论】：

【解决方案4】：

您添加到字典中的每个对象都被赋予一个特殊的唯一标识符，以加快其在内存中的搜索和检索。这个特殊的唯一标识符（称为哈希）是通过分析对象的全部内容来计算的。对象越大，计算哈希的速度就越慢。

如果您对它的工作原理感兴趣，请查看大学课程中的这个示例：http://www.ccs.neu.edu/home/sbratus/com1101/hash-dict.html

【讨论】：

我以为只有 Key 被散列了（因为这是 Dictionay 用来计算它在内部使用哪个存储桶的方法）？
-1 对象没有被赋予添加到字典的唯一标识符。哈希值不是唯一的。对象“大小”不会直接影响哈希计算速度。做功课
@Vijay 在您的情况下， Key 对哈希值计算没有贡献。您必须覆盖 GetHashCode 才能正常运行。
因为 MyObject 是一个不正确的类：stackoverflow.com/questions/720177/…
@Brian 可以编写绿色测试，仅此而已。不覆盖 GetHashCode 函数，您正在破坏基于哈希的集合的合同。由于存在性能问题，还值得一提的是，基于哈希的插入和查找的算法时间也被破坏了