为什么在加载大数据和 RAM 运行 内存不足时使用数据库(redis,SQL)会有帮助?

Why using database (redis, SQL) would help when loading big data and RAM is running out of memory?

我需要从目录中取出 100 000 张图像,将它们全部放入一个大字典中,其中键是图片的 ID,值是图像像素的 numpy 数组。创建这个字典需要 19 GB 的内存,我总共有 24GB。然后我需要根据键对字典进行排序,最后只取这个有序字典的值并将其保存为一个大的 numpy 数组。我需要这个大的 numpy 数组,因为我想将它发送到 train_test_split sklearn 函数并将整个数据拆分为训练集和测试集的标签。我发现这个问题在创建 19GB 的字典后我尝试对字典进行排序的步骤中 运行ning out of RAM 存在相同的问题: 人们建议使用数据库。

def save_all_images_as_one_numpy_array():
    data_dict = {}
    for img in os.listdir('images'):
        id_img = img.split('_')[1]
        loadimg = load_img(os.path.join('images', img))
        x = image.img_to_array(loadimg)
        data_dict[id_img] = x

data_dict = np.stack([ v for k, v in sorted(data_dict.items(), key = lambda x: int(x[0]))])
mmamfile = open_memmap('trythismmapfile.npy', dtype=np.float32, mode='w+',shape=data_dict.shape)
mmamfile[:] = data_dict[:]


def load_numpy_array_with_images():
    a = open_memmap('trythismmapfile.npy', dtype=np.float32, mode='r')

使用 np.stack 时,我将每个 numpy 数组堆叠到新数组中,这是我 运行 内存不足的地方。我买不起更多的内存。我以为我可以在 docker 容器中使用 redis,但我不明白为什么以及如何使用数据库来解决我的问题?

使用数据库有帮助的原因是数据库库将数据存储在硬盘上而不是内存中。如果您查看链接答案建议的库文档,那么您会看到第一个参数是文件名,表明使用了硬盘。
https://docs.python.org/2/library/bsddb.html#bsddb.hashopen

但是,链接的问题是在讨论按 排序,而不是键排序。按键排序会占用更少的内存,尽管在训练模型时您可能仍然会遇到内存问题。我建议尝试一些类似

的方法
# Get the list of file names
imgs = os.listdir('images')

# Create a mapping of ID to file name
# This will allow us to sort the IDs then load the files in order
img_ids = {int(img.split('_')[1]): img for img in imgs}

# Get the list of file names sorted by ID
sorted_imgs = [v for k, v in sorted(img_ids.items(), key=lambda x: x[0])]

# Define a function for loading a named img
def load_img(img):
    loadimg = load_img(os.path.join('images', img))
    return image.img_to_array(loadimg)

# Iterate through the sorted file names and stack the results
data_dict = np.stack([load_img(img) for img in sorted_imgs])