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?

by asayamakk

Embed

Start on current slide

Slide 1

Slide 1 text

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?

Slide 2

Slide 2 text

● 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

Slide 3

Slide 3 text

● 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

Slide 4

Slide 4 text

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

Slide 5

Slide 5 text

🤔< 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

Slide 6

Slide 6 text

add_columnすると何バイト増えるのか (integerの場合)

Slide 7

Slide 7 text

224バイト

Slide 8

Slide 8 text

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

Slide 9

Slide 9 text

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

Slide 10

Slide 10 text

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)

Slide 11

Slide 11 text

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)

Slide 12

Slide 12 text

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

Slide 13

Slide 13 text

何が増えたか

Slide 14

Slide 14 text

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)

Slide 15

Slide 15 text

増えたオブジェクトを調べる ①String ②AMの中のTypeの中のRange

Slide 16

Slide 16 text

● 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

Slide 17

Slide 17 text

増えたオブジェクトを調べる ⇨ 合計で224バイト増

Slide 18

Slide 18 text

増えたオブジェクトを調べる

Slide 19

Slide 19 text

CRubyのメモリレイアウトの話

Slide 20

Slide 20 text

> 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?

Slide 21

Slide 21 text

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)

Slide 22

Slide 22 text

● ● 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)

Slide 23

Slide 23 text

増えたオブジェクトを理解する ⇨ 合計で224バイト増 󰢐 󰢐

Slide 24

Slide 24 text

● ● 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 )

Slide 25

Slide 25 text

増えたオブジェクトを理解する ⇨ 合計で224バイト増 󰢐 󰢐 󰢐 󰢐

Slide 26

Slide 26 text

残りの疑問

Slide 27

Slide 27 text

Slide 28

Slide 28 text

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)

Slide 29

Slide 29 text

増えたオブジェクトを理解する ⇨ 合計で224バイト増 󰢐 󰢐 󰢐 󰢐 󰢐

Slide 30

Slide 30 text

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

Slide 31

Slide 31 text

● 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

Slide 32

Slide 32 text

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

Slide 33

Slide 33 text

● 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)

Slide 34

Slide 34 text

まとめ

Slide 35

Slide 35 text

add_columnすると何バイト増えるのか (integerの場合)

Slide 36

Slide 36 text

224バイト

Slide 37

Slide 37 text

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)

Slide 38

Slide 38 text

私たちのスキーマ設計

Slide 39

Slide 39 text

おまけ

Slide 40

Slide 40 text

自己&会社紹介

Slide 41

Slide 41 text

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。

Slide 42

Slide 42 text

おトクな割引クーポンの購入サイト "美容医療で私らしく" 美容医療の検索・予約サービス予約管理から電子カルテ・会計までを一括管理　３つの提供サービスキレイパスなら、あなたにぴったりな施術や美容クリニックが見つかる。チケット購入から予約まで、スムーズな体験を提供します。クリニックのDXを加速させ効率的なオペレーションと経営サポートを実現する美容クリニックの経営支援プラットフォームです。ビューティーサロン・美容クリニック・グルメ・宿泊・通販など、様々なジャンルの割引クーポンを掲載中！毎日お昼の12時に、新着のおトクなクーポンが登場します。

Slide 43

Slide 43 text

ブース&この後のセッションでもお会いしましょう！