C#性能优化实践 资料整理

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.