Question

我正在尝试减少javascript Web应用程序的内存使用量，该应用程序以大量小字符串的形式将大量信息存储在内存中。当我将代码更改为使用Uint8Array而不是String时，我注意到内存使用率上升了。

例如，请考虑以下创建许多小字符串的代码：

// (1000000 strings) x (10 characters)
var a=[];
for (let i=0; i<1000000; i++)
    a.push("a".repeat(10).toUpperCase());

如果您将其放入空白页并让内存使用量停留几秒钟，则会在Google Chrome上以 70 MiB 结算。另一方面，以下代码：

// (1000000 arrays) x (10 bytes)
var a=[];
for (let i=0; i<1000000; i++)
    a.push(new Uint8Array(10));

使用 233 MiB 的内存。没有任何代码的空页使用大约20 MiB。另一方面，如果我创建少量的大字符串/数组，差异会变小，如果单个字符串/数组有10000000个字符/条目，则内存使用情况几乎相同。

那么为什么类型化数组会有如此大的内存开销呢？

Answer 1

V8开发者在这里。您的结论是有道理的：如果将字符串中的字符与Uint8Array中的元素进行比较，则字符串将减少开销。 TypedArrays非常适合快速访问类型化元素;但是，拥有大量小型TypedArrays并不具有内存效率。

区别在于字符串和类型化数组的对象标头大小。

对于字符串，对象标题为：

隐藏类指针
散列
长度
有效载荷

其中有效负载向上舍入到指针大小对齐，在这种情况下为16个字节。

对于Uint8Array，您需要以下内容：

隐藏类指针
属性指针（未使用）
元素指针（见下文）
数组缓冲区指针（见下文）
偏移到数组缓冲区
字节长度
进入数组缓冲区的视图长度
长度（用户可见）
embedder field＃1
嵌入字段＃2
数组缓冲区：隐藏类指针
数组缓冲区：属性指针（未使用）
数组缓冲区：元素指针（见下文）
数组缓冲区：字节长度
数组缓冲区：后备存储
数组缓冲区：分配基础
数组缓冲区：分配长度
数组缓冲区：位字段（内部标志）
数组缓冲区：嵌入字段＃1
数组缓冲区：嵌入字段＃2
元素对象：隐藏类指针
元素对象：（支持商店的）长度
元素对象：基础指针（后备存储的）
元素对象：偏移到数据开始
元素对象：有效负载

其中，有效负载再次向上舍入到指针大小对齐，因此这里消耗16个字节。

总之，每个字符串消耗5 * 8 = 40个字节，每个类型化数组消耗26 * 8 = 208个字节。这似乎是很多开销;原因是由于TypedArrays提供了各种灵活的选项（它们可以与ArrayBuffers重叠视图，可以直接从JavaScript分配，或与WebGL共享等等）。

（它不是＆＃34;优化内存分配＆＃34;也不是＆＃34;更好地收集垃圾字符串＆＃34; - 因为你要抓住所有对象， GC没有发挥作用。）

Answer 2

不应该以这种方式使用类型化数组。

如果您想要高内存效率，只需使用一个类型数组来保存所有整数。由于低级原因，不使用大量数组来保存整数。

这些低级别的原因与在内存中保存一个对象需要多少开销有关，而这个数量取决于不可变性和垃圾收集等几个方面。在这种情况下，保持一个类型化数组比保持一个简单字符串具有更高的开销。这就是为什么你应该只支付一次这个价格

你应该利用：

var a = [];                       for (let i=0; i<1000000; i++) a.push("1");
var b = new Uint8Array(10000000); for (let i=0; i<1000000; i++) a[i] = 1;
// 'b' is more memory efficient than 'a', just pay the price of Uint8Array one time
// and save the wasted memory in string allocation overhead

类型化数组与字符串的内存开销

2 个答案: