面试题：C#中如何优化对象生命周期管理与垃圾回收以提升高并发场景性能

代码设计方面

对象池技术：

对于频繁创建和销毁的对象，使用对象池模式。预先创建一定数量的对象并放入对象池中，当需要使用时从池中获取，使用完毕后再放回池中，而不是每次都创建新对象。例如，对于数据库连接对象，可以创建一个数据库连接池。在C#中，可以自己实现简单的对象池，如下代码示例：

public class ObjectPool<T> where T : class, new()
{
    private Stack<T> _pool;
    private int _maxSize;
    public ObjectPool(int maxSize)
    {
        _pool = new Stack<T>();
        _maxSize = maxSize;
    }
    public T GetObject()
    {
        if (_pool.Count > 0)
        {
            return _pool.Pop();
        }
        return new T();
    }
    public void ReturnObject(T obj)
    {
        if (_pool.Count < _maxSize)
        {
            _pool.Push(obj);
        }
    }
}

复用现有对象：
- 在可能的情况下，尽量复用已有的对象而不是创建新对象。比如在处理字符串拼接时，使用StringBuilder对象，并且可以在方法内部复用同一个StringBuilder实例，而不是每次拼接都创建新的StringBuilder。
```
private static StringBuilder _stringBuilder = new StringBuilder();
public string ConcatenateStrings(string[] strings)
{
    _stringBuilder.Clear();
    foreach (var str in strings)
    {
        _stringBuilder.Append(str);
    }
    return _stringBuilder.ToString();
}
```
减少不必要的对象创建：
- 避免在循环内部创建不必要的局部对象。例如，不要在循环中每次都创建新的DateTime对象来获取当前时间，如果只是需要获取一次当前时间，可以将其移到循环外部。
```
// 不好的做法
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    // 使用now进行一些操作
}
// 好的做法
DateTime now = DateTime.Now;
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    // 使用now进行一些操作
}
```

资源分配方面

优化内存分配：
- 尽量使用值类型而不是引用类型，因为值类型在栈上分配内存，分配和释放的开销较小。例如，int（值类型）比Nullable<int>（引用类型）在性能上更有优势，除非需要表示空值，否则应优先使用int。
- 对于数组等大块内存的分配，尽量一次性分配足够的空间，避免多次动态扩容。例如，在初始化List<T>时，如果能提前知道大致的元素数量，可以使用带容量参数的构造函数：List<int> list = new List<int>(1000);，这样可以减少内部数组扩容时的内存重新分配和数据复制开销。
合理管理非托管资源：
- 对于使用非托管资源（如文件句柄、数据库连接等）的对象，要正确实现IDisposable接口，并在使用完毕后及时调用Dispose方法释放资源。可以使用using语句来确保资源的正确释放，如下代码示例：
```
using (FileStream fileStream = new FileStream("test.txt", FileMode.Open))
{
    // 使用fileStream进行文件操作
}
```

垃圾回收配置方面

了解垃圾回收模式：
- C#有不同的垃圾回收模式，如工作站垃圾回收（默认）和服务器垃圾回收。在高并发服务器场景下，如果服务器有多个CPU核心，可以考虑使用服务器垃圾回收模式。可以通过在应用程序配置文件（app.config或web.config）中设置gcServer为true来启用服务器垃圾回收：
```
<configuration>
    <runtime>
        <gcServer enabled="true"/>
    </runtime>
</configuration>
```
调整垃圾回收频率：
- 可以通过GCSettings.LatencyMode属性来调整垃圾回收的频率和延迟。例如，如果应用程序对响应时间要求较高，可以设置为GCLatencyMode.SustainedLowLatency，这样垃圾回收器会尽量减少对应用程序的暂停时间，但可能会导致更多的内存占用。
```
GCSettings.LatencyMode = GCLatencyMode.SustainedLowLatency;
```
强制垃圾回收时机：
- 虽然一般不建议手动调用垃圾回收（GC.Collect()），但在某些特定情况下，比如在应用程序启动或停止时，或者在大量对象不再使用且内存占用较高时，可以谨慎地调用GC.Collect()来触发垃圾回收，以释放内存。例如：
```
// 在应用程序停止时
protected override void OnStop()
{
    GC.Collect();
    GC.WaitForPendingFinalizers();
    base.OnStop();
}
```

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面试题：C#中如何优化对象生命周期管理与垃圾回收以提升高并发场景性能

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面试题答案

代码设计方面

资源分配方面

垃圾回收配置方面