自己怎样建设淘宝返现网站,做网站例子,网站开发移动端,循化县公司网站建设我一直在思考为何Redis这种应用就能独占那么大的内存空间而我开发的应用为何只有4GB大小左右#xff0c;在此基础上也问了一些大佬#xff0c;最终还是验证下自己的猜测。
操作系统限制
主要为32位操作系统和64位操作系统。
每个进程自身还分为了用户进程空间和内核进程空…我一直在思考为何Redis这种应用就能独占那么大的内存空间而我开发的应用为何只有4GB大小左右在此基础上也问了一些大佬最终还是验证下自己的猜测。
操作系统限制
主要为32位操作系统和64位操作系统。
每个进程自身还分为了用户进程空间和内核进程空间基本上各一半而应用本身主要的空间就是用户进程空间。
32位操作系统寻址长度
寻址总线宽度32位2^32次方也就是4GB 大小
那么用户态空间(用户空间 只有2G)
64位操作系统寻址长度
寻址总线实际总线宽度48位2^48次方也就是256TB 大小
操作系统本身的限制Windows 以上说的是32位进程的用户模式虚拟地址空间为2GB在32位系统上可以打开3GB开关或者采用4GT技术后最多能达到3GB的用户空间在64位系统上默认是打开的最多分配4GB的虚拟用户模式内存。
而在64位进程的用户模拟虚拟空间在32位上不适用而在64位系统中默认开启了这个功能并且能达到8TB以上的虚拟内存。 这个图说的是实际上在这个操作系统下真实的物理内存 在86也就是32位下最多只有4GB 物理内存的支持那为啥我们看到实际上win7 32位也支持很大的内存条那是因为开启了 物理地址扩展 PAE 功能而应用自身的寻址空间是不变的。 可以明显感觉到 Win11 比 Win10 能支持的物理内存更大 服务器版本的操作系统支持的更更大当然也没有得到 物理系统本身的极限 256TB。
也说明了实际的物理内存服务器版本会支持更大的物理内存。
.NET 应用自身的限制
.NET 这边因为有CLR的存在把内存又分为了托管内存和非托管内存而用户态空间也就是用户空间实际上就是托管内存空间它的大小实际上是限制住的。
所以实际上托管数组的长度限制在0x7FFFFFC7了官方的说法是为了防止溢出(《.NET 运行时 最大长度限制》)。 Retrieved 280000000 items limit:2147483591 out:False 0GB个 of data .2 GB
大概意思就是创建了 280000000的随机数double类型的数组的极限是0x7FFFFFC7 2147483591是否超出了这个极限大概有多少GB条数据一共占用多少GB空间。
可以看到最后一条数据 一共创建了 2140000000条距离极限相差 7,483,591条基本证明这个限制是存在的。 实际上它一共占用了14GB 内存大概实际上波动还挺大
public static void Test0()
{Double[] values GetData();// Compute mean.Console.WriteLine(Sample mean: {0}, N {1},GetMean(values), values.Length);static Double[] GetData(){var d 0x7FFFFFC7;Random rnd new Random();ListDouble values new ListDouble();for (int ctr 1; ctr int.MaxValue; ctr){values.Add(rnd.NextDouble());if (ctr % 10000000 0){var memSize ((long)values.Count * 8) / 1024 / 1024 / 1024;Console.WriteLine($Retrieved {ctr} items limit:{d} out:{ctr d} {(long)values.Count / 1024 / 1024 / 1024}GB个 of data .{memSize} GB);}}return values.ToArray();}static Double GetMean(Double[] values){Double sum 0;foreach (var value in values)sum value;return sum / values.Length;}
}这是64位应用自身可以操作大内存的验证。
而32位应用只操作了6千万条数据就内存溢出了如下图。 非托管内存申请大内存
public static void Test2()
{var list new ListIntPtr();try{for (int i 0; i 8; i){var ptr Marshal.AllocHGlobal(int.MaxValue);//默认最大2G申请单个方法list.Add(ptr);for (int j 0; j int.MaxValue; j){Marshal.WriteByte(ptr, j, (byte)(66 i));}Console.WriteLine($写入成功{i});}Console.WriteLine(申请完成);Console.ReadLine();}catch (Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);}finally{foreach (var item in list){Marshal.FreeHGlobal(item);}}
}64位应用 写入全部成功 内存占用也基本占满了整个内存剩余的16GB。
32位应用
而32位应用程序直接内存就溢出了。 所以也证明非托管资源跟32位进程寻址空间是有关系的。
大内存应用的方案
大内存应该是大于4G内存的才叫大内存。
基本上就不太考虑32位应用了。毕竟32位应用的寻址空间太过受限尽量采用64位应用开发可以使用托管资源实现大内存应用和非托管内存实现大应用。
MemoryMappedFiles (内存文件映射方案)
这个方案的好处是虽然应用空间最小2GB但是可以在这2GB空间里实现视窗寻址文件实现另外一种大内存的方案。 也不受限于应用的地址位数86,64。
Marshal.AllocHGlobal (非托管资管)
用这个的话感觉回到了C语言时代需要自己管理资源的申请与释放另外只有64位系统才会有更多的内存申请。
64位应用
在托管资源下64位应用本身的空间已经能占用很大的空间足够进行大内存应用的开发。也建议使用这种方式。
多进程
另外一种简单的方案就是采用多进程的方式实现多占内存资源。
代码地址
https://github.com/kesshei/MemeryTest.git
https://gitee.com/kesshei/MemeryTest.git
总结
一直在思考大内存的应用如何申请大的内存只有实际测试和验证才知道有哪种以及哪种的方式是最佳的。 现在才明白Redis 64位系统不限制内存32位系统最多使用3GB内存。所以如果你想开发一个类Redis这种的中间件内存的限制就这么多。
参考资料地址
《Windows 和 Windows Server 版本的内存限制》
https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/memory/memory-limits-for-windows-releases?redirectedfromMSDN
《What Is 4GT? 什么是4GT》
https://learn.microsoft.com/zh-cn/previous-versions/windows/it-pro/windows-server-2003/cc786709(vws.10)
《物理地址扩展 PAE》
https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/memory/physical-address-extension
《.NET 运行时 最大长度限制》
https://github.com/dotnet/runtime/blob/f107b63fca1bd617a106e3cc7e86b337151bff79/src/coreclr/vm/gchelpers.cpp#L350阅
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