转 C# 性能优化之斤斤计较篇

静态方法比实例方法快吗？

我们总是从各个渠道听说：静态方法比实例方法要快，所以，我想亲自试试。测试方法很简单，循环调用实例方法和静态方法。

?

/// <summary>

/// 这是一个普通类，调用实例的方法

/// </summary>

public class C1 {

    public void DoLoop() {

        for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++) {

            DoIt();

        }

    }

 

    private void DoIt() {

    }

}

 

/// <summary>

/// 使用静态方法调用。

/// </summary>

public static class C2 {

    public static void DoLoop() {

        for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++) {

            DoIt();

        }

    }

 

    private static void DoIt() {

    }

}

测试结果如下：

测试多次，基本偏差不大，只能说，静态方法比实例方法快那么可怜的一点点，鉴于实例方法的灵活性远大于静态方法，所以还是一般使用实例方法吧。

也实验过，在方法中访问实例字段和静态字段，发现也没有区别，所以不再单独罗列代码。

避免方法内创建实例的情况

这个要讨论的问题有点难说明，我们还是先看一看.net内部的代码吧,下面是一段Collection<T>.Add的方法：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9

public void Add(T item) {     if (this.items.IsReadOnly)     {         ThrowHelper.ThrowNotSupportedException(ExceptionResource.NotSupported_ReadOnlyCollection);     }     int count = this.items.Count;     this.InsertItem(count, item); }

注意ThrowHelper类，如果换成我们自己写，一句话就搞定了：throw new NotSupportedException。为什么微软要这么写呢？

老外有解释：Why does SortedList implementation use ThrowHelper instead of throwing directly?

其实，我也是信奉此真理，而且就在前一段时间，一位同事还找我问，两段几乎一样的代码，为什么测试性能有差距，结果我按照此原理，将异常抛出放在外面，结果真的变好了。

现在，我还要再次测试一下，我相信的是数据：

?

class C1 {

    private Dictionary<int, int> _dict = new Dictionary<int, int>() ;

    public C1() {

        _dict.Add(1, 1);

        _dict.Add(2, 2);

    }

 

    public void Do1() {

        object obj = new object();

        for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) {

            GetItOne(1);

        }

    }

 

    //这个方法，在内部可能创建实例

    private int GetItOne(int key) {

        int value;

        if (!_dict.TryGetValue(key,out value)) {

            throw new ArgumentOutOfRangeException("key");

        }

        return value;

    }

 

    public void Do2() {

        for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) {

            GetItTwo(1);

        }

    }

 

    //这个方法，将创建实例的代码移动到外部

    private int GetItTwo(int key) {

        int value;

        if (!_dict.TryGetValue(key, out value)) {

            ThrowArgumentOutOfRangeException();

        }

        return value;

    }

 

    private static void ThrowArgumentOutOfRangeException() {

        throw new ArgumentOutOfRangeException("key");

    }

}

测试结果是：

基本上，会快0.06秒左右，但是如此大的循环得到的好处并不是那么的明显，但有作用。这种写法还是比较舒服的，所以还是建议大家用吧。

C# 性能优化之斤斤计较篇  二

接上篇继续，本文的完整源代码也在上篇文章中。

枚举数组和普通枚举性能差异

有些人可能知道，.net在处理枚举时，对于数组有特别的优化，所以，当枚举的集合是一个数组时，性能会好些。例如下面的测试代码：

    class C1 {

        public void Do1() {
            int[] array = { 1, 2, 3, 4 };
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) {
                DoIt1(array);
            }
        }

        private void DoIt1<T>(IEnumerable<T> array) {
            foreach (var item in array) {

            }
        }

        public void Do2() {
            int[] array = { 1, 2, 3, 4 };
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) {
                DoIt2(array);
            }
        }

        private void DoIt2(int[] array) {
            foreach (var item in array) {

            }
        }
    }

第23行的方法中，编译器提前已知是一个数组的枚举，所以会优化指令。那么，到底这种优化差距有多大呢？我需要试验一下。

第一个是Do1的结果，第二个是Do2的结果，显而易见，差距还是相当大的，为什么呢？从反编译的IL代码来看，第一个方法使用标准的GetEnumerator机制，需要创建实例，而且要调用Current和MoveNext两个方法，更何况，Array的GetValue实现实在不够快。而第二个方法使用了for的机制，无需创建实例，不断累加和一个判断语句即可，性能当然高了。

在Linq to Object中，其实是有这样考虑的代码的。例如：

public static IEnumerable<TResult> Select<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TResult> selector)
{
    if (source == null)
    {
        throw Error.ArgumentNull("source");
    }
    if (selector == null)
    {
        throw Error.ArgumentNull("selector");
    }
    if (source is Enumerable.Iterator<TSource>)
    {
        return ((Enumerable.Iterator<TSource>)source).Select<TResult>(selector);
    }
    if (source is TSource[])
    {
        return new Enumerable.WhereSelectArrayIterator<TSource, TResult>((TSource[])source, null, selector);
    }
    if (source is List<TSource>)
    {
        return new Enumerable.WhereSelectListIterator<TSource, TResult>((List<TSource>)source, null, selector);
    }
    return new Enumerable.WhereSelectEnumerableIterator<TSource, TResult>(source, null, selector);
}

创建类和结构的性能差异以及属性和字段的性能差异

下面我还要试验创建类实例和结构类型，其性能差异到底有多大？会不会.net的垃圾回收超级厉害，基本上差异不大呢？当然，我也顺手测试了访问属性和访问字段的差别。

    class C1 {
        public void Do1() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/10; i++) {
                var p = new PointClass() { X = 1, Y = 2 };
            }
        }
        public void Do2() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/10 ; i++) {
                var p = new PointClass2() { X = 1, Y = 2 };
            }
        }
        public void Do3() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/10; i++) {
                var p = new Point() { X = 1, Y = 2 };
            }
        }
        public void Do4() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue / 10; i++) {
                var p = new Point() { XP = 1, YP = 2 };
            }
        }
    }


    class PointClass {
        public int X { get; set; }
        public int Y { get; set; }
    }

    class PointClass2 {
        public int X;
        public int Y;
    }

    struct Point {
        public int X;
        public int Y;

        public int XP { get { return X; } set { X = value; } }
        public int YP { get { return Y; } set { Y = value; } }
    }