.NET Core API使用享元模式内存占用反而更高问题咨询

享元模式占用内存更高的原因主要有4点： #

1. 内存统计方式不准确 #

你用的Process.PrivateMemorySize64统计的是整个进程的私有内存总量，包含了JIT编译生成的机器码、非托管内存开销、托管堆预留空间、运行时临时对象等，和你创建的业务对象实际占用内存差距很大。如果要精准统计托管对象的内存占用，应该使用GC.GetTotalMemory(true)，参数传true会先强制执行一次完整垃圾回收，排除未回收的垃圾对象干扰。

2. 未排除JIT编译的额外开销 #

第一次调用享元模式的接口时，.NET运行时会对TreeFactory类、你用到的LINQ扩展方法（Any、Where）做即时编译，编译生成的机器码会占用进程内存，这部分额外开销被你算到了享元模式的头上，自然会出现内存更高的情况。

3. 享元实现存在额外的临时对象开销 #

你当前的GetPartTree方法每次调用都会执行两次LINQ遍历：第一次用Any判断对象是否存在，第二次用Where查找对象，每次调用都会生成临时的委托对象、枚举器对象，循环5000次就会生成大量短生命周期的临时对象，这些对象在你统计内存的时候还没被GC回收，也会推高内存数值。
你可以直接用字典做缓存替换List遍历，既提升查询效率，也能避免临时对象开销：

public class TreeFactory
{
    // 用元组做Key，字典做缓存，查询复杂度O(1)，无额外遍历开销
    private static readonly Dictionary<(string Name, string Bark, string Color), PartTree> _parts = new();
    public PartTree GetPartTree(string name, string bark, string color)
    {
        var key = (name, bark, color);
        if (_parts.TryGetValue(key, out var existPart))
        {
            return existPart;
        }
        var newPart = new PartTree()
        {
            Name = name,
            Bark = bark,
            Color = color
        };
        _parts.Add(key, newPart);
        return newPart;
    }
}

4. 测试逻辑存在设计缺陷 #

你两个方法中的List<Tree>都是方法内的局部变量，方法执行结束后这些列表、Tree对象都是无引用的垃圾对象，会被GC回收。而享元模式中的PartTree是存在静态缓存中的，有全局引用不会被回收，如果是多次调用接口后统计的结果，普通模式的对象每次调用完都会被回收，而享元模式的缓存会一直留存，也会出现享元内存看起来更高的情况。

正确测试步骤 #

你可以按照以下步骤调整测试逻辑，就能得到符合预期的结果：

1. 测试前先分别调用一次两个接口做预热，完成所有相关代码的JIT编译
2. 每次测试前先调用GC.Collect()、GC.WaitForPendingFinalizers()强制清理所有垃圾对象
3. 用GC.GetTotalMemory(true)代替Process.PrivateMemorySize64做内存统计
4. 多次测试取平均值，排除随机干扰

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dr oscar