StringBuilder with Caching，ThreadStatic

Question

我碰到下面的代碼從Writing Large, Responsive .NET Framework Apps。

下面的代碼使用StringBuilder創建了一個字符串，如SomeType<T1, T2, T3>，並演示緩存StringBuilder以提高性能。

public void Test3() 
     { 
      Console.WriteLine(GenerateFullTypeName("SomeType", 3)); 
     } 

     // Constructs a name like "SomeType<T1, T2, T3>" 
     public string GenerateFullTypeName(string name, int arity) 
     { 
      //StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
      StringBuilder sb = AcquireBuilder(); 

      sb.Append(name); 
      if (arity != 0) 
      { 
       sb.Append("<"); 
       for (int i = 1; i < arity; i++) 
       { 
        sb.Append("T"); sb.Append(i.ToString()); sb.Append(", "); 
       } 
       sb.Append("T"); sb.Append(arity.ToString()); sb.Append(">"); 
      } 

      //return sb.ToString(); 
      /* Use sb as before */ 
      return GetStringAndReleaseBuilder(sb); 
     } 
     [ThreadStatic] 
     private static StringBuilder cachedStringBuilder; 

     private static StringBuilder AcquireBuilder() 
     { 
      StringBuilder result = cachedStringBuilder; 
      if (result == null) 
      { 
       return new StringBuilder(); 
      } 
      result.Clear(); 
      cachedStringBuilder = null; 
      return result; 
     } 

     private static string GetStringAndReleaseBuilder(StringBuilder sb) 
     { 
      string result = sb.ToString(); 
      cachedStringBuilder = sb; 
      return result; 
     } 

但是，下面的兩個修改方法在緩存StringBuilder方面更好嗎？只有AcquireBuilder需要知道如何緩存它。

private static StringBuilder AcquireBuilder() 
     { 
      StringBuilder result = cachedStringBuilder; 
      if (result == null) 
      { 
       //unlike the method above, assign it to the cache 
       cachedStringBuilder = result = new StringBuilder(); 
       return result; 
      } 
      result.Clear(); 
      //no need to null it 
      // cachedStringBuilder = null; 
      return result; 
     } 

     private static string GetStringAndReleaseBuilder(StringBuilder sb) 
     { 
      string result = sb.ToString(); 
      //other method does not to assign it again. 
      //cachedStringBuilder = sb; 
      return result; 
     } 

另一個問題是原始方法不是線程安全的，爲什麼ThreadStatic在演示中使用？

Answer 1

重點是創建一個新的StringBuilder實例。 該代碼會導致StringBuilder實現內的sb.ToString（）和內部 分配的分配，但如果需要字符串結果，則不能 控制這些分配。

那麼根據例子，他們忽略了他們自己的話。最好是緩存並重用它（在使用前清理它）。除了那些沒有分配所需要的：

public static string GenerateFullTypeName(string name, int arity) 
    { 
     //StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
     StringBuilder sb = cached.Value; 
     sb.Clear(); 

     sb.Append(name); 
     if (arity != 0) 
     { 
      sb.Append("<"); 
      for (int i = 1; i < arity; i++) 
      { 
       sb.Append("T"); sb.Append(i.ToString()); sb.Append(", "); 
      } 
      sb.Append("T"); sb.Append(arity.ToString()); sb.Append(">"); 
     } 

     //return sb.ToString(); 
     /* Use sb as before */ 
     return sb.ToString(); 
    } 

    [ThreadStatic] 
    private static Lazy<StringBuilder> cached = new Lazy<StringBuilder>(()=> new StringBuilder()); 

另外，我覺得這就是GC如何傷害你的應用程序的性能鈹壞榜樣。時間和短的字符串基本上不會進入第二代，並將很快處理。更好的是像WCF傳輸流的緩衝區，將緩衝區返回到池中，或者Task如何在一般情況下工作（相同的idead）並分配它們的腸子，但不是StringBuilder，呵呵。

Answer 2

這裏是一個「原始的方法不是線程安全的」答案

，基本上，筆者所做的就是 - 標記屬性與ThreadStaticAttribute，這使得它線程安全的，因爲值將是無濟於事只爲這個線程。不同的線程會有不同的值/參考。而這個「緩存」只會在線程本身的生命週期內存在。即使方法本身不是線程安全的，它所訪問的值也是。

現在，我不認爲，這通常是一個很好的例子，因爲這是什麼意思？無論如何，你總是圍繞着一個st bu施工者的例子。

如果您對每個線程的靜態值感興趣，ThreadStaticAttribute是件好事。如果您對線程安全的靜態方法更感興趣，請查看lock

private static MyClass _myClass; 
private static object _lock = new object(); 

public static MyClass GetMyClass() 
{ 
    if (_myClass == null) 
    { 
     lock(_lock) 
     { 
      if (_myClass == null) 
      { 
       _myClass = new MyClass(); 
      } 
     } 

    } 
    return _myClass; 
} 

Answer 3

此示例僅顯示主要思想，並不太深入。讓我們的類用新的方法擴展名稱空間。

public string GenerateFullTypeName(string name, int arity, string @namespace) 
{ 
    StringBuilder sb = AcquireBuilder(); 
    sb.Append(this.GenerateNamespace(@namespace)); 
    sb.Append(this.GenerateFullTypeName(name, arity)); 
    return GetStringAndReleaseBuilder(sb); 
} 

public string GenerateNamespace(string @namespace) 
{ 
    StringBuilder sb = AcquireBuilder(); 

    sb.Append(@namespace); 
    sb.Append("."); 

    return GetStringAndReleaseBuilder(sb); 
} 

並測試它Console.WriteLine(test.GenerateFullTypeName("SomeType", 3, "SomeNamespace"));原始代碼工作正常（輸出 字符串是SomeNamespace.SomeType<T1, T2, T3>），但如果我們將您的「優化」會發生什麼？輸出字符串將是錯誤的（SomeType<T1, T2, T3>SomeType<T1, T2, T3>），因爲我們僅對該類中的所有方法使用StringBuilder的一個（兌現）實例，即使此實例仍在使用中。所以這就是爲什麼實例只有在使用後才存儲在字段中，如果再次使用，則從字段中刪除。