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C#程式撰寫高質量代碼改善的157個建議【20-22】[泛型集合、選擇集合、集合的安全]

2020-09-21 02:17:31 .NET開發

 

建議20、使用泛型集合來替代非泛型集合

http://www.cnblogs.com/aehyok/p/3384637.html 這里有一篇文章,是我之前專門來介紹泛型的,我們應盡量的使用泛型集合,因為泛型的確有它的好處:

1、提供了型別安全,在編譯期間就可以檢查錯誤

2、更重要的是大部分情況下泛型集合的性能比非泛型集合的性能都高很多,

下面我們來看一段簡單的測驗性能的代碼:

復制代碼
class Program
    {
        static int collectionCount = 0;
        static Stopwatch watch = null;
        static int testCount = 10000000;
        static void TestBegin()
        {
            GC.Collect(); ////強制對所有代碼進行即時垃圾回收
            GC.WaitForPendingFinalizers();////掛起執行緒,執行終結器佇列中的終結器(即析構方法)
            GC.Collect();///再次對所有代碼進行垃圾回收,主要包括從終結器佇列中出來的物件
            collectionCount = GC.CollectionCount(0);///回傳在0代中執行的垃圾回收次數
            watch = new Stopwatch();
            watch.Start();
        }

        static void TestEnd()
        {
            watch.Stop();
            Console.WriteLine("耗時:{0}",watch.ElapsedMilliseconds.ToString());
            Console.WriteLine("垃圾回收次數:{0}", GC.CollectionCount(0) - collectionCount);
        }
        static void TestArrayList()
        {
            ArrayList arrayList = new ArrayList();
            int temp = 0;
            for (int i = 0; i < testCount; i++)
            {
                arrayList.Add(i);
                temp = (int)arrayList[i];
            }
            arrayList = null;
        }

        static void TestGenericList()
        {
            List<int> list = new List<int>();
            int temp = 0;
            for (int i = 0; i < testCount; i++)
            {
                list.Add(i);
                temp = list[i];
            }
            list = null;
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("開始測驗ArrayList");
            TestBegin();
            TestArrayList();
            TestEnd();
            Console.WriteLine("開始測驗List<T>");
            TestBegin();
            TestGenericList();
            TestEnd();
            Console.ReadLine();
        }
    }
復制代碼

執行結果如下

   我上面測驗的次數是10000000,可以發現,兩者在垃圾回收次數和耗時都差距比較大,所以泛型集合有著非泛型集合無法超越的優勢,所以還是盡量在我們的程式中使用泛型集合吧,

建議21、選擇正確的集合

 http://www.cnblogs.com/aehyok/p/3643928.html這里有一篇我剛寫的關于集合的博文,主要是簡單介紹了一下關于自己使用比較頻繁的幾個集合,

如果集合的數目固定并且不涉及轉型,使用陣列效率高,否則就是使用List<T>,

像使用陣列、ArrayList、List<T>、Dictionary<key,value>這些集合的有點就是插入和洗掉資料效率比較高,缺點就是查找的效率相對來說低一些,

關于佇列可以參考http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/System.Collections.Queue(v=vs.80).aspx

關于堆疊可以參考http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/System.Collections.Stack(v=vs.110).aspx

建議22、確保集合的線性安全

   建議18中提到,foreach回圈不能代替for回圈的一個原因是在迭代程序中對集合本身進行了增刪操作,將此場景移植到多執行緒場景中,就是本建議要闡述的重點:確保集合的執行緒安全,集合執行緒安全是指在多個執行緒上添加活洗掉元素時,執行緒之間必須保持同步,

  下面我們來通過實體來更詳細的查看一下,先簡單定義一個物體類

    public class Person
    {
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }
    }
復制代碼
       static List<Person> list = new List<Person>() 
        { 
            new Person(){ Name="aehyok",Age=25},
            new Person(){Name="Kris",Age=23},
            new Person(){Name="Leo",Age=26}
        };
        static AutoResetEvent autoSet = new AutoResetEvent(false);
        static void Main(string[] args)
        {
            Thread t1 = new Thread(() => 
            {
                ///阻止當前執行緒
                autoSet.WaitOne();   
                foreach (var item in list)
                {
                    Console.WriteLine("t1:"+item.Name);
                    Thread.Sleep(1000);
                }
            });
            t1.Start();

            Thread t2 = new Thread(() => 
            { 
                ///通知t1可以執行代碼
                autoSet.Set();
                Thread.Sleep(1000);
                list.RemoveAt(2);
            });
            t2.Start();

            Console.ReadLine();
        }
復制代碼

再來簡單分析一下這段代碼,其實就是閑定義了一個List集合,然后又定義了一個 AutoRestEvent的實體,用于控制執行緒的,

接下來在Main函式中定義了兩個執行緒,在執行緒一中將執行緒一暫停,然后當呼叫執行緒二的時候再來通知執行緒一繼續運行,最終運行結果

 

主要是因為執行緒一在暫停之后,開始運行執行緒二隨即執行緒一得到通知可以繼續運行,通過代碼可以發現都有Thread.Sleep(1000);也就是為了保證兩個執行緒都還在運行期間,執行緒二移除了集合中的一個元素,那么當執行緒一再次回圈的時候,導致了錯誤的發生,

早在泛型集合出現之前,非泛型集合一般會提供一個SyncRoot屬性,要保證非泛型集合的執行緒安全,可以通過鎖定該屬性來實作,如果上面的集合用ArrayList代替,保證執行緒安全則應該在迭代和洗掉的時候都加上鎖lock,代碼如下所示:

復制代碼
        static ArrayList list = new ArrayList() 
        { 
            new Person(){ Name="aehyok",Age=25},
            new Person(){Name="Kris",Age=23},
            new Person(){Name="Leo",Age=26}
        };
        static AutoResetEvent autoSet = new AutoResetEvent(false);
        static void Main(string[] args)
        {
            Thread t1 = new Thread(() => 
            {
                ///阻止當前執行緒
                autoSet.WaitOne();
                lock (list.SyncRoot)
                {
                    foreach (Person item in list)
                    {
                        Console.WriteLine("t1:" + item.Name);
                        Thread.Sleep(1000);
                    }
                }

            });
            t1.Start();

            Thread t2 = new Thread(() => 
            { 
                ///通知t1可以執行代碼
                autoSet.Set();
                Thread.Sleep(1000);
                lock (list.SyncRoot)
                {
                    list.RemoveAt(2);
                }
                
            });
            t2.Start();

            Console.ReadLine();
        }
復制代碼

運行結果就是執行緒一執行通過

如果你試過,那么會發現泛型集合沒有這樣的屬性來進行加鎖,必須要自己創建一個鎖定物件來完成同步的任務,

所以第一個例子我們可以這樣進行修改

復制代碼
 static List<Person> list = new List<Person>() 
        { 
            new Person(){ Name="aehyok",Age=25},
            new Person(){Name="Kris",Age=23},
            new Person(){Name="Leo",Age=26}
        };
        static object SyncObject = new object();
        static AutoResetEvent autoSet = new AutoResetEvent(false);
        static void Main(string[] args)
        {
            Thread t1 = new Thread(() => 
            {
                ///阻止當前執行緒
                autoSet.WaitOne();
                lock (SyncObject)
                {
                    foreach (var item in list)
                    {
                        Console.WriteLine("t1:" + item.Name);
                        Thread.Sleep(1000);
                    }
                }
            });
            t1.Start();
            Thread t2 = new Thread(() => 
            { 
                ///通知t1可以執行代碼
                autoSet.Set();
                Thread.Sleep(1000);
                lock (SyncObject)
                {
                    list.RemoveAt(2);
                } 
            });
            t2.Start();

            Console.ReadLine();
        }

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標籤:C#

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