如何使用 ArrayPool

如果不停的 new 數組，可能會造成 GC 的壓力，因此在 aspnetcore 中推薦使用 ArrayPool 來重用數組，本文將介紹如何使用 ArrayPool。

使用 ArrayPool

ArrayPool 是一個靜態類，它提供了一個共享的數組池，可以用來重用數組。它可以用來避免頻繁的分配和回收數組，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方法 Rent 即可。Rent 方法有兩個參數，第一個參數是數組的長度，第二個參數是數組的最小長度。如果你不知道數組的最小長度，可以傳遞一個默認值，比如 16。下面是一個使用 ArrayPool 的 C# 示例：

using System;
using System.Buffers;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 創建一個數組池
        var pool = ArrayPool<int>.Shared;

        // 從池中獲取一個長度爲 10 的數組
        int[] array = pool.Rent(10);
        try
        {
            // 在數組中填充一些數據
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                array[i] = i;
            }

            // 使用數組中的數據
            foreach (int i in array)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
        }
        finally
        {
            // 將數組歸還到池中
            pool.Return(array);
        }
    }
}

在上面的示例中，我們首先通過調用 ArrayPool.Shared 來獲取一個數組池的實例。接下來，我們通過調用 pool.Rent(10) 方法從池中獲取一個長度爲 10 的整數數組。在數組中填充數據後，我們遍歷數組並輸出其中的元素。最後，我們通過調用 pool.Return(array) 方法將數組歸還到池中。

需要注意的是，在使用完數組後，必須將其歸還到池中，否則該數組將一直佔用池中的內存，導致內存泄漏。

使用場景

一個典型的場景是在高吞吐量的網絡應用程序中，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絡請求或消息，這些請求或消息可能涉及到大量的內存分配和釋放。如果在每個請求或消息處理期間都需要分配和釋放內存，那麼垃圾回收器將面臨重大的壓力，導致系統性能下降。

使用 ArrayPool 可以通過池化內存緩解這種情況。這樣，當需要分配數組時，可以從池中獲取可用的數組而不是分配新的數組，從而減少垃圾回收的壓力。一旦使用完畢，將數組返回到池中，以便可以重複使用。

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 來池化內存，以便在每個請求處理期間重複使用相同的緩衝區。這將減少內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 是一個靜態類，它提供了一個共享的數組池，可以用來重用數組。它可以用來避免頻繁的分配和回收數組，從而減少 GC 的壓力。

參考

• ArrayPool¹

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• 本文作者： newbe36524
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1. https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.buffers.arraypool-1?view=net-7.0&WT.mc_id=DX-MVP-5003606↩