如何使用 ArrayPool
如果不停的 new 數(shù)組，可能會造成 GC 的壓力，因此在 aspnetcore 中推薦使用 ArrayPool 來重用數(shù)組，本文將介紹如何使用 ArrayPool。
## 使用 ArrayPool
ArrayPool 是一個靜態(tài)類，它提供了一個共享的數(shù)組池，可以用來重用數(shù)組。它可以用來避免頻繁的分配和回收數(shù)組，從而減少 GC 的壓力。
ArrayPool 的使用非常簡單，只需要調用它的靜態(tài)方法 `Rent` 即可。`Rent` 方法有兩個參數(shù)，第一個參數(shù)是數(shù)組的長度，第二個參數(shù)是數(shù)組的最小長度。如果你不知道數(shù)組的最小長度，可以傳遞一個默認值，比如 16。下面是一個使用 ArrayPool 的 C# 示例：
```csharp
using System;
using System.Buffers;
class Program
{
? ? static void Main(string[] args)
? ? {
? ? ? ? // 創(chuàng)建一個數(shù)組池
? ? ? ? var pool = ArrayPool<int>.Shared;
? ? ? ? // 從池中獲取一個長度為 10 的數(shù)組
? ? ? ? int[] array = pool.Rent(10);
? ? ? ? try
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? // 在數(shù)組中填充一些數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? for (int i = 0; i < array.Length; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? array[i] = i;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? // 使用數(shù)組中的數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? foreach (int i in array)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(i);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? finally
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? // 將數(shù)組歸還到池中
? ? ? ? ? ? pool.Return(array);
? ? ? ? }
? ? }
}
```
在上面的示例中，我們首先通過調用 ArrayPool<int>.Shared 來獲取一個數(shù)組池的實例。接下來，我們通過調用 pool.Rent(10) 方法從池中獲取一個長度為 10 的整數(shù)數(shù)組。在數(shù)組中填充數(shù)據(jù)后，我們遍歷數(shù)組并輸出其中的元素。最后，我們通過調用 pool.Return(array) 方法將數(shù)組歸還到池中。
需要注意的是，在使用完數(shù)組后，必須將其歸還到池中，否則該數(shù)組將一直占用池中的內(nèi)存，導致內(nèi)存泄漏。
## 使用場景
一個典型的場景是在高吞吐量的網(wǎng)絡應用程序中，例如 Web 服務器或消息隊列服務器中。這些服務器需要處理大量的網(wǎng)絡請求或消息，這些請求或消息可能涉及到大量的內(nèi)存分配和釋放。如果在每個請求或消息處理期間都需要分配和釋放內(nèi)存，那么垃圾回收器將面臨重大的壓力，導致系統(tǒng)性能下降。
使用 ArrayPool 可以通過池化內(nèi)存緩解這種情況。這樣，當需要分配數(shù)組時，可以從池中獲取可用的數(shù)組而不是分配新的數(shù)組，從而減少垃圾回收的壓力。一旦使用完畢，將數(shù)組返回到池中，以便可以重復使用。
例如，一個 HTTP 服務器可能需要同時處理多個客戶端請求，每個請求都需要讀取和處理請求正文。在這種情況下，可以使用 ArrayPool 來池化內(nèi)存，以便在每個請求處理期間重復使用相同的緩沖區(qū)。這將減少內(nèi)存分配和垃圾回收的開銷，從而提高服務器的性能和吞吐量。
## 總結
ArrayPool 是一個靜態(tài)類，它提供了一個共享的數(shù)組池，可以用來重用數(shù)組。它可以用來避免頻繁的分配和回收數(shù)組，從而減少 GC 的壓力。
## 參考
- [ArrayPool](https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.buffers.arraypool-1?view=net-7.0&WT.mc_id=DX-MVP-5003606)[^1]
[^1]: https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.buffers.arraypool-1?view=net-7.0&WT.mc_id=DX-MVP-5003606
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