Ruby 2.2：解密字符串key性能提升

Posted 2021-04-28 ruby程序员

每个人都希望他们的程序跑的更快而且使用的内存更少，但是不修改源代码往往达不到这个要求，这篇文章将介绍ruby2.2.0版本下在hash的优化，要向充分的理解这些优化，就必须知道现在存在的问题。

在Ruby2.1版本之前，如果我们像这样写代码：

hash["access_string"]

Ruby会自动的分配内存给字符串"access_string"，以便使用这个字符串的key来查找这个实体，简单的说当你创建一个hash的时候，Ruby必须每次都分别空间给这个字符串。

hash = { "foo" => @variable }

当这段程序调用的时候，"foo"字符串每次都会分配内存， 这看起来不是什么大问题，但是如果你在使用Rack创建一个字符串为key的hash时，并且每次请求都通过这个字符串来获取value那么你将会无意的创建很多无用的对象。

举个例子：在你的Rake项目中有15个文件这样使用，"PATH_INFO"被访问了36次：path = env["PATH_INFO"], 这样就会使我们的程序运行缓慢，并且消耗更多的内存空间。

Strings vs Symbols

通过benchmark来测试一下，使用symbol性能更高

require 'benchmark/ips'

STRING_HASH = { "foo" => "bar" }

SYMBOL_HASH = { :foo => "bar" }

Benchmark.ips do |x|

x.report("string") { STRING_HASH["foo"] }

x.report("symbol") { SYMBOL_HASH[:foo] }

end

Results:

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string 129.746k i/100ms

symbol 152.476k i/100ms

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string 4.619M (± 5.0%) i/s - 23.095M

symbol 8.587M (± 5.4%) i/s - 42.846M

使用符号的性能是字符串的两倍，因为使用符号我们不需要再重新分配内存，但是在Ruby2.2版本后，加入了Symbol GC,会自动清理，如果你使用的2.2之前的版本，如果你在使用用户输入创建hash，那么你的系统就存在被DOS攻击的危险。

Ruby2.2增加了symbol GC，这种情况在2.2版本得到了有效的控制，如果已经定义了一个字符串，然后在这个字符串上调用to_sym方法会更耗时。

如果Rack项目中使用了大量的字符串作为key，而的调整api使用符号又不是很容易的情况下，如果提高性能呢？告诉Ruby不要再重新分配内存了，使用String.freeze。freeze意味着字符串不会被修改。

path = env["PATH_INFO".freeze]

require 'benchmark/ips'

HASH = { "PATH_INFO" => "bar" }

Benchmark.ips do |x|

x.report("freeze") { HASH["PATH_INFO".freeze] }

x.report("normal") { HASH["PATH_INFO"] }

end

Result:

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freeze 144.130k i/100ms

normal 127.572k i/100ms

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freeze 7.326M (± 3.2%) i/s - 36.609M

normal 4.566M (± 4.1%) i/s - 22.835M

使用String#freeze方法明显更快一点，Ruby2.2字符串hash性能提升, 虽然String#freeze漂亮的解决了我们的问题，但是还不够Ruby-esque,为什么Ruby不能帮我们做呢？其实Ruby可以！在Ruby2.2后，它会自动的帮我们做这个处理，帮助我们提高性能。

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string 116.342k i/100ms

symbol 116.099k i/100ms

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string 6.649M (±10.6%) i/s - 32.808M

symbol 7.785M (± 9.9%) i/s - 38.545M

我非常喜欢这个特性，它让我们更专注于业务，VM会帮助我们来处理这种情况，而不需要我们做任何别的处理就能享受它给

我们带来的性能提升。