C# 性能優化之斤斤計較篇 一

今天，我想跟大家聊一聊C#的性能優化，當然，這里並不談基本的原則，這些都假設你已經非常精通了，本文聊的是要爭取幾個毫秒的程序。關於基本的性能優化，可以參考園子里的文章。比如：

.NET 性能優化方法總結

先說說我的測試環境：

一台典型的筆記本電腦，Windows 7中文版，.net Framework用的是4.5版本，VS是現在VS11 beta版。我也是用VS2008這樣的環境測試了下面的所有場景，發現沒有任何區別，所以就以VS11為基准了。

所有測試數據都是編譯為Relase，且不包含PDB，直接雙擊運行而非在VS環境下執行。點擊這里下載源代碼。

言歸正傳，先測試第一點：

 

靜態方法比實例方法快嗎？

我們總是從各個渠道聽說：靜態方法比實例方法要快，所以，我想親自試試。測試方法很簡單，循環調用實例方法和靜態方法。

    /// <summary>
    /// 這是一個普通類，調用實例的方法
    /// </summary>
    public class C1 {
        public void DoLoop() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++) {
                DoIt();
            } 
        }

        private void DoIt() {
        }
    }

    /// <summary>
    /// 使用靜態方法調用。
    /// </summary>
    public static class C2 {
        public static void DoLoop() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++) {
                DoIt();
            }
        }

        private static void DoIt() {
        }
    }

測試結果如下：

測試多次，基本偏差不大，只能說，靜態方法比實例方法快那么可憐的一點點，鑒於實例方法的靈活性遠大於靜態方法，所以還是一般使用實例方法吧。

也實驗過，在方法中訪問實例字段和靜態字段，發現也沒有區別，所以不再單獨羅列代碼。

 

避免方法內創建實例的情況

這個要討論的問題有點難說明，我們還是先看一看.net內部的代碼吧,下面是一段Collection<T>.Add的方法：

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類，如果換成我們自己寫，一句話就搞定了：throw new NotSupportedException。為什么微軟要這么寫呢？

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

其實，我也是信奉此真理，而且就在前一段時間，一位同事還找我問，兩段幾乎一樣的代碼，為什么測試性能有差距，結果我按照此原理，將異常拋出放在外面，結果真的變好了。

現在，我還要再次測試一下，我相信的是數據：

    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);
            }
        }

        //這個方法，在內部可能創建實例
        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);
            }
        }

        //這個方法，將創建實例的代碼移動到外部
        private int GetItTwo(int key) {
            int value;
            if (!_dict.TryGetValue(key, out value)) {
                ThrowArgumentOutOfRangeException();
            }
            return value;
        }

        private static void ThrowArgumentOutOfRangeException() {
            throw new ArgumentOutOfRangeException("key");
        }
    }

測試結果是：

基本上，會快0.06秒左右，但是如此大的循環得到的好處並不是那么的明顯，但有作用。這種寫法還是比較舒服的，所以還是建議大家用吧。

 

下篇我將實驗：數組的枚舉，類和結構創建的成本。