C#性能优化实践 资料整理

时间：2023-12-10 11:40:56

缓存(Cache)是性能优化中最常用的优化手段.适用的情况是频繁的获取一些数据，而每次获取这些数据需要的时间比较长。这时，第一次获取的时候会用正常的方法，并且在获取之后把数据缓存下来。之后就使用缓存的数据。 如果使用了缓存的优化方法，需要特别注意缓存数据的同步，就是说，如果真实的数据发生了变化，应该及时的清除缓存数据，确保不会因为缓存而使用了错误的数据。 举例：

  1. 使用缓存的情况比较多。最简单的情况就是缓存到一个Field或临时变量里。 
    

    

    

    

    


    

    
for（int i = 0; i < gcMultiRow.RowCount; i++） 

    

    { 
    

    
    // Do something; 

    

    } 
    


    以上代码一般情况下是没有问题的，但是，如果GcMultiRow的行数比较大。而RowCount属性的取值又比较慢的时候就需要使用缓存来做性能优化。            
    


    
int rowCount = gcMultiRow.RowCount;

    

    
for (int i = 0; i < rowCount; i++)

    

    {
    

    
   // Do something;

    

    }
    

    
    		

    

    

    

    

    　　
    

    2. 

  2. 使用对象池也是一个常见的缓存方案，比使用Field或临时变量稍微复杂一点。 例如，在MultiRow中，画边线，画背景，需要用到大量的Brush和Pen。这些GDI对象每次用之前要创建，用完后要销毁。创建和销毁的过程是比较慢的。GcMultiRow使用的方案是创建一个GDIPool。本质上是一些Dictionary，使用颜色做Key。所以只有第一次取的时候需要创建，以后就直接使用以前创建好的。以下是GDIPool的代码： 

    

    

    

    


    

    
public static class GDIPool 

    

    { 
    

    
    Dictionary<Color, Brush > _cacheBrush = new Dictionary<Color, Brush>(); 

    

    
    Dictionary<Color, Pen> _cachePen = new Dictionary<Color, Pen>(); 

    

    
    public static Pen GetPen(Color color) 

    

    
   { 

    

    
       Pen pen; 

    

    
       if_cachePen.TryGetValue(color, out pen)) 

    

    
       { 

    

    
           return pen; 

    

    
       } 

    

    
       pen = new Pen(color); 

    

    
      _cachePen.Add(color, pen); 

    

    
       return pen; 

    

    
   } 

    

    }
    

    
    		

    

    

    

    

    　　
    

    3. 

  3. 懒构造 
    有时候，有的对象创建需要花费较长时间。而这个对象可能并不是所有的场景下都需要使用。这时，使用赖构造的方法可以有效提高性能。 举例：对象A需要内部创建对象B。对象B的构造时间比较长。 一般做法： 

    

    

    

    


    

    
public class A

    

    {
    

    
   public B _b = new B();

    

    }
    

    
    		

    

    

    

    

    　　
    

    一般做法下由于构造对象A的同时要构造对象B导致了A的构造速度也变慢了。优化做法：
    

    

    

    

    


    

    
public class A

    

    {
    

    
   private B _b;

    

    
   public B BProperty

    

    
   {

    

    
       get

    

    
      {

    

    
         if(_b == null)

    

    
         {

    

    
             _b = new B();

    

    
         }

    

    
         return _b;

    

    
      }

    

    
   }

    

    }
    

    
    		

    

    

    

    

    　　
    

    优化后，构造A的时候就不需要创建B对象，只有需要使用的时候才需要构造B对象。
    

    4. 

    1. 了解Framework提供的数据结构 
      我们现在工作的.net framework平台，有很多现成的数据数据结构。我们应该了解这些数据结构，提升我们程序的性能： 举例：

        

      1. string 的加运算符 VS StringBuilder： 字符串的操作是我们经常遇到的基本操作之一。 我们经常会写这样的代码 string str = str1 + str2。当操作的字符串很少的时候，这样的操作没有问题。但是如果大量操作的时候（例如文本文件的Save/Load， Asp.net的Render），这样做就会带来严重的性能问题。这时，我们就应该用StringBuilder来代替string的加操作。
        2. 

      2. Dictionary VS List Dictionary和List是最常用的两种集合类。选择正确的集合类可以很大的提升程序的性能。为了做出正确的选择，我们应该对Dictionary和List的各种操作的性能比较了解。 下表中粗略的列出了两种数据结构的性能比较。 
        

        


        操作
        
        		


        List
        
        		


        Dictionary
        
        		

        

        


        索引
        
        		


        快
        
        		


        慢
        
        		

        

        


        Find（Contains）
        
        		


        慢
        
        		


        快
        
        		

        

        


        Add
        
        		


        快
        
        		


        慢
        
        		

        

        


        Insert
        
        		


        慢
        
        		


        快
        
        		

        

        


        Remove
        
        		


        慢
        
        		


        快
        
        		

        

        

        3. 

      3. TryGetValue 对于Dictionary的取值，比较直接的方法是如下代码： 

        

        

        

        


        

        
if(_dic.ContainKey("Key")

        

        {
        

        
    return _dic\["Key"\];

        

        }
        

        
        		

        

        

        

        

        　　
        

        当需要大量取值的时候，这样的取法会带来性能问题。优化方法如下：
        

        

        

        

        


        

        
object value;

        

        
if(_dic.TryGetValue("Key", out value))

        

        {
        

        
    return value;

        

        }
        

        
        		

        

        

        

        

        　　
        

        使用TryGetValue可以比先Contain再取值提高一倍的性能。
        

        4. 

      4. 为Dictionary选择合适的Key。 Dictionary的取值性能很大情况下取决于做Key的对象的Equals和GetHashCode两个方法的性能。如果可以的话使用Int做Key性能最好。如果是一个自定义的Class做Key的话，最好保证以下两点：1. 不同对象的GetHashCode重复率低。2. GetHashCode和Equals方法立即简单，效率高。
        5. 

      5. List的Sort和BinarySearch性能很好，如果能满足功能需求的话推荐直接使用，而不是自己重写。 

        

        

        

        


        

        
List<int> list = new List<int>{3, 10, 15};

        

        
list.BinarySearch(10); // 对于存在的值，结果是1

        

        
list.BinarySearch(8); // 对于不存在的值，会使用负数表示位置，如查找8时，结果是-2， 查找0结果是-1，查找100结果是-4.

        

        
        		

        

        

        

        

        6. 

      

    5. 

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