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カラム追加で増えるActiveRecordのメモリサイズ イメージできますか?
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asayamakk
October 25, 2024
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カラム追加で増えるActiveRecordのメモリサイズ イメージできますか?
asayamakk
October 25, 2024
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Transcript
GMOビューティー株式会社 浅山 広大 カラム追加で増える ActiveRecordの メモリサイズ イメージできますか?
• 1インスタンスあたり何バイト増えるのか 答え・調べ方・どんなオブジェクトが生成されるか • Rubyのメモリのレイアウトについて Rubyのメモリ管理方法(基礎編、最近のアップデート編) 一歩目の踏み出し方 この発表の構成
• Railsで開発していて、メモリ効率・使用量を意識し てARインスタンスを生成するようになる • CRubyの仕組みに興味を持つきっかけになること この発表のゴール・目的
特に断りのない場合 Ruby 3.0, MRI (CRuby), Rails7.1, 64bit CPU での話をしています 前提
🤔< clinicsって参照多いテーブルだけど このコード、どれぐらいメモリ使用量増えるのかな? きっかけ
add_columnすると 何バイト増えるのか (integerの場合)
224バイト
ObjectSpace.memsize_of を使う → インスタンスが持つインスタンス変数までは追えない オブジェクトのメモリサイズの調べ方
ObjectSpace.reachable_objects_from を使う • あるオブジェクトから直接辿れるオブジェクトを返す ◦ 1階層しか辿れないので、探索的に取得する必要がある ◦ ObjectSpace.#reachable_objects_from (Ruby 3.3
リファレンスマニュアル) ◦ https://www.atdot.net/~ko1/diary/201212.html#d8 オブジェクトのメモリサイズの調べ方
startから辿れる全てのオブジェクトを取得 https://www.atdot.net/~ko1/diary/201212.html#d8 より引用(一部改変)
インスタンスのメモリサイズの調べ方 PK+timestamps のARインスタンス → 3716 byte (≒3.6KB)
インスタンスのメモリサイズの調べ方 integerを追加して、追加前後での比較 → 224byte 増加
何が増えたか
増えたオブジェクトを調べる integerの追加前後での比較 String (40byte), ActiveModel::Attribute::FromDatabase (72byte) ActiveModel::Type::Integer (72byte), Range (40byte)
増えたオブジェクトを調べる ①String ②AMの中のTypeの 中のRange
• ActiveModel::Attributeの内部クラス • ActiveRecordの@attributesの@attributesに格納されている • DBからの結果をラップする (typeを持っており、型変換も担う) ActiveModel::Attribute::FromDatabaseはどこから? 定義 取得
参考: 【Rails 6.1】AS 句で作ったカラムに DB の型情報はない - ESM アジャイル事業部 開発者ブログ
増えたオブジェクトを調べる ⇨ 合計で224バイト増
増えたオブジェクトを調べる
CRubyのメモリレイアウトの話
> Ruby で扱える全ての値はオブジェクトです • CRubyではオブジェクトごとに RVALUEと呼ばれる固定長のメモリを割り当て (例外あり) ⇨ RVALUEによってオブジェクトの値を表現 •
RVALUEへのポインタをVALUEと呼ぶ (ポインタじゃないときあり) • VALUEはポインタを格納するので、64bit CPUで8バイト • RVALUEはVALUE 5つ分のサイズ (ヘッダー2つ+ボディ3つ) 8 × 5 = 40byte そもそもオブジェクトって何ですか?
RString構造体 • 文字列が23バイト以内で表せる場合 → RVALUE内に埋め込み (40byte) • 24バイト以上の場合 → len:
バイト列の長さ ptr: バイト列 (mallocで確保される) capa: malloc - 1 (終端文字分を引く)
• • RStruct構造体を使って表現 • bodyに3つのVALUE → 始点・終点・終点を含むかどうか RStruct構造体 (Rangeの例)
増えたオブジェクトを理解する ⇨ 合計で224バイト増
• • RObject構造体を使って表現 • インスタンス変数が3つ以下 → RObject内に埋め込み • 4つ以上の場合 →
ivptr (配列) に値を確保 (malloc) 40(RObject) + 8×4 (ivptrで確保した配列) ⇨ 72byte RObject構造体 (ユーザー定義クラス ActiveModel::Attribute::FromDatabaseなど )
増えたオブジェクトを理解する ⇨ 合計で224バイト増
残りの疑問
> Ruby で扱える全ての値はオブジェクトです • CRubyではオブジェクトごとに RVALUEと呼ばれる固定長のメモリを割り当て (例外あり) ⇨ RVALUEによってオブジェクトの値を表現 •
RVALUEへのポインタをVALUEと呼ぶ (ポインタじゃないときあり) • VALUEはポインタを格納するので、64bit CPUで8バイト • RVALUEはVALUE 5つ分のサイズ (ヘッダー2つ+ボディ3つ) そもそもオブジェクトって何ですか?
VALUE埋め込み表現 (即値、immediate value) • VALUEはポインタ、ではないときがある • ポインタとしてありえない値を使って、VALUEのみで値を表現 ポインタの場合: 下位3bitは必ず0 (8の倍数)
⇨ 下位3bitに1が含まれるときは、VALUE埋め込み表現 • 例: Fixnum (整数値) ◦ VALUEの下位1bitが1のとき ◦ 残りの63bitで整数値を表現 ⇨ -2^62 ~ 2^62 の範囲で表現可能 (FixnumとBignumの境目)
増えたオブジェクトを理解する ⇨ 合計で224バイト増
特に断りのない場合 Ruby 3.0, MRI (CRuby), Rails7.1, 64bit CPU での話をしています 前提
• Ruby 3.2 から埋め込み表現可能な範囲が広がっています VWA (Variable Width Allocation) Optimizing Ruby’s
Memory Layout: Variable Width Allocation - Shopify https://shopify.engineering/ruby-variable-width-allocation
VWA (Variable Width Allocation) • Size Pool という新しい概念が増えた ◦ RVALUEが格納されるslotのサイズが
40, 80, 160, 320, 640byte のどれかに • 埋め込み可能なデータの拡張 ◦ String: 615byteまで埋め込み可能に ◦ Object: 78個のivarまで埋め込み可能に
• Rubyのウラガワ (Web+DB Press連載記事) ◦ 笹田さんの連載 ◦ Rubyのメモリレイアウトをベースにどんな最適化がされ てきたかを解説されてる •
RHCの参考文献を読み漁る ◦ 笹田さんの活動 ◦ https://github.com/ko1/rubyhackchallenge/blob/ma ster/bib.md 参考資料 (CRubyを理解する第一歩として)
まとめ
add_columnすると 何バイト増えるのか (integerの場合)
224バイト
224バイト RVALUEが4個と ivptrでVALUE 4*2個 ActiveModel::Attribute::FromDabase (40+32), ActiveModel::Type::Integer (40+32), String (40),
Range(40)
私たちのスキーマ設計
おまけ
自己&会社紹介
自己紹介 浅山 広大 (asayamakk) GMOビューティーで取締役エンジニアをやってます 趣味は美容医療とキックボクシングと3Dゼルダです。
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