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一、需求背景

1、最近项目要求高频次地读写数据，数据量也不是很大，多表总共加起来在百万条上下。

单表最大的也在25万左右，历史数据表因为不涉及所以不用考虑，

难点在于这个规模的热点数据，变化非常频繁。

数据来源于一些检测设备的采集数据，一些大表，有可能在极短时间内（如几秒钟）可能大部分都会变化，

而且主程序也有一些后台服务需要不断轮询、读写某种类型的设备，所以要求信息交互时间尽可能短。

2、之前的解决方案是把所有热点数据，统一加载到共享内存里边，到也能够支撑的住（毫秒级的），但是由于系统架构升级，之前的程序（20年前的）不能兼容。

只能重新写一个，最先想到的是用redis，当时把所有API重写完成后，测试发现效率不行，是的真人百家家乐app，你没有看错，redis也是有使用范围的。

3、redis读写非常快，但是对于大批量读写操作我觉得支持不够，虽然redis支持批量读写，但是效率还是不够快，

对于字符串（）类型的批量读写，我测试过；效率比较好的在每批次200 至 250条之间，处理20万条数据耗时5秒左右, (PC机，8G，4核)

而对于有序集合（ set）类型，批量写的操作用起来非常别扭，而且没有修改API（如有其他方式请指教），我测试过，效率没类型那么高

其他类型不适合我的业务场景，就没考虑使用了

4、所以项目组最后决定还是用回共享内存，先决定在.net环境下使用c#的共享内存，这个功能可能使用的人不多，其实在.net4.0版本就已经集成进来了在.IO.命名空间下。这个类库让人很无语，因为里边能用的只有Write、Read这2种方法，而且只是针对字节的操作，

需要非常多的类型转换，非常麻烦！想想，只能以字节为单位去构建一个需要存放百万级数据的内存数据库，得多麻烦？

需要手动搞定索引功能，因为要支持各种查询，最后花了一天的时间写完DEMO，最后测试后发现效率并没有很大提高，因为当时加了互斥量测试，

但是离毫秒级差得远。这个技术点有兴趣的可以了解下，园子里有，如：

二、没错，第一节写的太多了

1、最后分析，这应该是c#语言的瓶颈，c#对于这种骚操作是不那么成熟的。

2、最后瞄来瞄去，决定使用VC开发一个dll，在里边封装对内存数据的读写功能，然后c#调用

3、本人的C、C++不那么熟、参考了一些实例，比如园子里的：

4、是的，你没有看错，2008年的，我还看到一篇更早的，看来底层开发C、C++那么经久不衰不是没有道理的，很多技术现在都在用

5、看看什么是共享内存

三、开始写代码了

1、首先建2个控制台项目，支持MFC，

2、先这样：一个负责创建共享内存，初始化数据

3、再这样：一个读写数据测试，最后修改

4、最后修改下图片细节，测试一下，看看效果

5、完成了，see, 是不是很简单呀？都会了吗？

四、代码

1、先定义个枚举返回状态

typedef enum{    Success = 0,   AlreadyExists = 1,      Error = 2,       OverSize = 3}   enumMemory;

2、再定义个结构体用来测试

typedef struct{    int        TagID;    char    TagName[32];    int        Area;    double    EngVal;    double    UpdateTime;    double    RawMax;    double    RawMin;    double    RawVal;    char    Name[50];    char    Al;    double    ASTime;    char    MaskState;    double    AMTime;    char    Cf;    char    Tdf;    char    AlarmCode[32];}TENG;

3、开始创建共享内存

int Create(UINT size){
    // Data
    HANDLE fileMap = CreateFileMapping(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, PAGE_READWRITE, 0, size, “Name”);
    if (fileMap == NULL || fileMap == INVALID_HANDLE_VALUE)
        return Error;
    if (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS)
        return AlreadyExists;
    // init
    void *mapView = MapViewOfFile(fileMap, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, size);


    if (mapView == NULL)
        return Error;
    else
        memset(mapView, 0, size);
    return Success;
}

4、再开始写数据

int Write(void *pDate, UINT nSize, UINT offset)
{
    // open
    HANDLE fileMap = OpenFileMapping(FILE_MAP_WRITE, FALSE, “Name”);


    if (fileMap == NULL)
        return Error;


    // hander
    void *mapView = MapViewOfFile(fileMap, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, nSize);


    if (mapView == NULL)
        return Error;
    else
        WriteDataPtr = mapView;


    // write
    memcpy(mapView, pDate, nSize);


    UnmapViewOfFile(pMapView);
    return Success;
}

5、开始读数据

int Read(void *pData, UINT nSize, UINT offset){    // open
    HANDLE fileMap = OpenFileMapping(FILE_MAP_READ, FALSE, GetTableName());    if (fileMap == NULL)
        return Error;    // hander
    void *pMapView = MapViewOfFile(fileMap, FILE_MAP_READ, 0, 0, nSize);    if (pMapView == NULL)        return Error;    else        ReadDataPtr = pMapView;    memcpy(pData, (pMapView, nSize);    UnmapViewOfFile(pMapView);    return Success;}

6、OK了，不复杂，网上都有这些资料，最后我们贴上测试程序

int _tmain(int argc, TCHAR* argv[], TCHAR* envp[]){    int length = 100000;    CEng * ceng = new CEng();    DWORD dwStart = GetTickCount();    for (int i = 0; i < length; i++) {        TENG eng;        ceng->Read(&eng, ceng->size, ceng->size * i);        eng.EngVal = i;        ceng->Write(&eng, ceng->size, (i*ceng->size));        if (i % 10000 == 0 || i == length - 1)            printf("正在读写的Eng.TagName:%s \n", eng.TagName);    }    printf("总条数%d,耗时:%d 毫秒 \n", length, GetTickCount() - dwStart);    // 验证数据    TENG eng5000;    ceng->Read(&eng5000, ceng->size, ceng->size * 5000);    printf("\n验证数据 \n");
    printf("第5000个Eng的TagID:%d, EngVal:%lf \n", eng5000.TagID, eng5000.EngVal);    scanf_s("按任意键结束");   return 0;
}

7、还有写测试程序

int _tmain(int argc, TCHAR* argv[], TCHAR* envp[]){    int length = 100000;
    CEng * ceng = new CEng();
    ceng->Create(ceng->size * length);
    DWORD dwStart = GetTickCount();    for (int i = 0; i < length; i++)
    {        TENG eng;
        memset(&eng, 0, ceng->size);
        eng.TagID = i;
        sprintf_s(eng.AlarmCode, "AlarmCode.%d", i);
        sprintf_s(eng.TagName, "TagName.%d", i);
        if (i % 10000 == 0 || i == length - 1)
            printf("正在写入的Eng.TagName:%s \n", eng.TagName);
        ceng->Write(&eng, ceng->size, (i*ceng->size));
    }    // print time
    printf("写入数据完毕,总条数:%d\n", length);    printf("初始化值共享内存区耗时:%d 毫秒 \n", GetTickCount() - dwStart);
    scanf_s("按任意键结束");
    return 0;
}

8、当然得再贴一遍啦

五、差点忘记做成DLL了

1、定义外部函数

extern "C" __declspec(dllexport) int ReadFromSharedMemory(TENG *pData, int nSize, int offset){    return ceng->Read(pData, nSize, offset);}extern "C" __declspec(dllexport) int WriteToSharedMemory(void *pData, int nSize, int offset){    return ceng->Write(pData, nSize, offset);}

2、好了，VC到此为止，可以去领盒饭了，c#进场

public class Lib{    [DllImport("ConsoleApplication4.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]    public static extern int ReadFromSharedMemory(IntPtr pData, int nSize, int offset);    [DllImport("ConsoleApplication4.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]    public static extern int WriteToSharedMemory(IntPtr pData, int nSize, int offset);}

3、c#测试一下

static void Main(string[] args)
{
    var length = 100000;
    var startTime = DateTime.Now;
    var size = Marshal.SizeOf(typeof(TEng));
    var intPtrOut = Marshal.AllocHGlobal(size);
    var intPtrIn = Marshal.AllocHGlobal(size);
    for (var i = 0; i < length; i++)
    {
        Lib.ReadFromSharedMemory(intPtrOut, size, size * i);


        var eng = Marshal.PtrToStructure(intPtrOut);
        eng.EngVal = i;
        Marshal.StructureToPtr(eng, intPtrIn, true);
        Lib.WriteToSharedMemory(intPtrIn, size, size * i);


        if (i % 10000 == 0)
            Console.WriteLine("eng.TagID:{0}", eng.TagID);
    }


    Console.WriteLine("总条数{0},耗时:{1} 毫秒", length.ToString(),
        (DateTime.Now - startTime).TotalMilliseconds.ToString());
    // 验证数据
    var intPtr100 = Marshal.AllocHGlobal(size);
    Lib.ReadFromSharedMemory(intPtr100, size, size * 100);
    var eng100 = Marshal.PtrToStructure(intPtr100);


    Console.WriteLine();
    Console.WriteLine("验证数据");
    Console.WriteLine("第100个Eng的TagID:{0},EngVal:{1}", eng100.TagID, eng100.EngVal);
    Console.ReadKey();
}

4、165毫秒，相比在VC下运行，差了一个数量级，但是，也不错了；

因为c#环境下需要不断的.、.，频繁地把数据在托管内存俞共享内存之间搬运是需要耗费时间的，这点有更好处理方式的请指教。

六、因为跨线程、进程，所以要考虑加入互斥量

1、很简单，MFC下有现成的类，加在Write里边在看看效率

互斥量是需要耗费资源的，多了将进100毫秒

2、读写都加上互斥量试试看

又多了80多毫秒，

鱼与熊掌不可兼得，要根据实际运用场景觉得是否加上互斥量。

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解释：反复使用保鲜膜会造成食物交叉感染，滋生细菌，所以千万不要反复使用，会加速食物的腐败！另外，只有标有“可用微波炉”的保鲜膜才可加热或消毒哦，但时间也不能过长。专家提醒：高压锅等其他厨具和厨房电器也不能用来加热裹着保鲜膜的食物。

吃猪血能去肺里的灰尘【没有科学依据哦】

解释：虽然有些蛋白质确实能结合一些污染物，但毕竟它是在消化道里完成的，可吸进去的灰尘，是吸进肺里的，我们吃东西是不可能吃进肺里和气管里的。所以猪血起到的作用还是很有限的。但是猪血的补铁效果还是不错的。

10

手机套会致癌【真的】

解释：价格低廉劣质的手机套，是一些废旧塑料制成的，含有甲醛、苯等有害物质，还会挥发释放有毒的苯系物和其他有毒物质，所以朋友们要尽量选择那些颜色干净透明、材质单一的手机套，不要买有刺鼻异味、呛眼睛、摸完掉色的！

11

碳酸饮料喝多了会骨质疏松【真的】

解释：长期饮用碳酸饮料会影响人体所需微量元素的吸收，钙减少了会影响骨骼的代谢，骨骼强度就会下降。所以，要少喝碳酸饮料哦。

12

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解释：辣椒的主要成分是辣椒素，辣椒素是一种油溶性的东西，但不溶于水，当您感觉辣椒辣手时，用油或酒精倒手上再用纸擦拭掉是比较好的方法。

13

鸡精或味精吃多了会致癌【假的】

解释：这种说法没有科学依据，二者确实会使膳食中钠含量上升，主要危险实际上是对高血压病人不太好，还可能会干扰幼儿的氨基酸平衡。所以高血压病人和儿童，尽量不要食用这两种高钠的调味料。

14

吃黑芝麻能让头发变黑【假的】

解释：对于微量元素缺失的白发，黑芝麻中虽含有丰富的微量元素，但作用力太小，而且吃了以后也不一定能百分百消化吸收。对于年纪大了而导致的白发，黑芝麻还是不能够扭转其衰老情况的。

15

头发会吸收人体很多营养【假的】

解释：当头发长出来以后，就已经是硬化、角化的一个东西，也就是说已经没有生命了，是没有血管没有神经的，所以头发根本就不会吸收我们的营养。

16

洗手液比香皂洗的干净【假的】

解释：香皂杀菌能力更强！因为香皂的表面活性剂含量远高于洗手液，洗手过程中，表面活性剂在去除皮肤表面油渍、污渍的同时，也随之清除了细菌，这就使得香皂的去污能力较强。

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