.NET性能优化-使用RecyclableMemoryStream

.NET性能优化-使用RecyclableMemoryStream替代MemoryStream - 非常男人网

提到MemoryStream大家可能都不陌生，在编写代码中或多或少有使用过；比如Json序列化反序列化、导出PDF/Excel/Word、进行图片或者文字处理等场景。但是如果使用它高频、大数据量处理这些数据，就存在一些性能陷阱。

今天给大家带来的这个优化技巧其实就是池化MemoryStream的版本RecyclableMemoryStream，它通过池化MemoryStream底层buffer来降低内存占用率、GC暂停时间和GC次数达到提升性能目的。

它的开源库地址如下链接：

https://github.com/microsoft/Microsoft.IO.RecyclableMemoryStream

使用它也非常简单，直接安装对应的Nuget包即可，目前最新版本是2.2.1版本。

// 命令行安装

dotnet add package Microsoft.IO.RecyclableMemoryStream --version 2.2.1

// csproj 安装<PackageReference Include="Microsoft.IO.RecyclableMemoryStream" Version="2.2.1" />

然后创建一个RecyclableMemoryStreamManager对象，即可使用它的GetStream方法来获取一个池化的流，当然使用完这个流以后需要调用Dispose方法将其归还到池中，也可以使用using模式来释放。

1. class Program
3. {
5. private static readonly RecyclableMemoryStreamManager manager = new RecyclableMemoryStreamManager();
7. static void Main(string[] args)
9. {
11. var sourceBuffer = new byte[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
13. using (var stream = manager.GetStream())
15. {
17. stream.Write(sourceBuffer, 0, sourceBuffer.Length);
19. }
21. }
23. }

在创建RecyclableMemoryStreamManager和GetStream时有很多选项，可以设置底层buffer的大小、为流进行命名隔离等精细化的选项，这些大家可以看官方文档了解，本文不再赘述。

性能比较

为了直观的比较性能，我构建了一个Benchmark，这个基准测试分别使用MemoryStream和RecyclableMemoryStream实现数据缓冲的功能，下面是测试代码：

1. public class BenchmarkRecyclableMemoryStream
3. {
5. // 生成随机数
7. private static readonly Random Random = new(1024);
9. // 填充的数据
11. private static readonly byte[] Data = Enumerable.Range(0, 81920).Select(d => (byte) d).ToArray();
13. // 每次随机填充
15. private static readonly int[] DataLength = Enumerable.Range(0, 1000).Select(d => Random.Next(10240, 81920)).ToArray();
17. // RecyclableManager
19. private static readonly RecyclableMemoryStreamManager Manager = new();
21. [Benchmark(Baseline = true)]
23. public long UseMemoryStream()
25. {
27. var sum = 0L;
29. for (int i = 0; i < DataLength.Length; i++)
31. {
33. using var stream = new MemoryStream();
35. stream.Write(Data, 0, DataLength[i]);
37. sum += stream.Length;
39. }
41. return sum;
43. }
45. [Benchmark]
47. public long UseRecyclableMemoryStream()
49. {
51. var sum = 0L;
53. for (int i = 0; i < DataLength.Length; i++)
55. {
57. using var stream = Manager.GetStream();
59. stream.Write(Data, 0, DataLength[i]);
61. sum += stream.Length;
63. }
65. return sum;
67. }
69. }

下方是测试的结果，可以看到使用RecyclableMemoryStream比直接使用MemoryStream在内存和速度上有很大的优势。

执行效率快51%
内存分配要低99.4%