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dotnet程序优化心得(二)

更新时间:2022-09-02 15:09:31

 下面以实际例子具体解释相关技巧。

 (1)缘起

bfax@smth.org发了一个字符串转换程序,引起了热烈讨论。原程序如下:

 1dotnet程序优化心得(二)
 2dotnet程序优化心得(二)Function B2G(prestr As StringAs String
 3dotnet程序优化心得(二)    Dim i, j As Integer
 4dotnet程序优化心得(二)    Const GB_Lib = "dotnet程序优化心得(二)"    //几千个字符吧,因为字符串长度限制,原程序是由GB_lib1,GB_lib2dotnet程序优化心得(二)GB_lib4四个字符串构成的,为了简化问题,只用一个字符串代替。
 5dotnet程序优化心得(二)    Const BIG5_Lib = "dotnet程序优化心得(二)"    //与GB_Lib中简体字一一对应的繁体字
 6dotnet程序优化心得(二)    
 7dotnet程序优化心得(二)    For i = 1 To prestr.Length
 8dotnet程序优化心得(二)        j= Instr(1, BIG5_Lib1, GetChar(prestr, i)) 
 9dotnet程序优化心得(二)        If j<>0 Then prestr=prestr.Replace(GetChar(BIG5_Lib1,j),GetChar(GB_Lib1,j))
10dotnet程序优化心得(二)        j= Instr(1, BIG5_Lib2, GetChar(prestr, i)) 
11dotnet程序优化心得(二)        If j<>0 Then prestr=prestr.Replace(GetChar(BIG5_Lib2,j),GetChar(GB_Lib2,j))
12dotnet程序优化心得(二)        j= Instr(1, BIG5_Lib3, GetChar(prestr, i)) 
13dotnet程序优化心得(二)        If j<>0 Then prestr=prestr.Replace(GetChar(BIG5_Lib3,j),GetChar(GB_Lib3,j))
14dotnet程序优化心得(二)        j= Instr(1, BIG5_Lib4, GetChar(prestr, i)) 
15dotnet程序优化心得(二)        If j<>0 Then prestr=prestr.Replace(GetChar(BIG5_Lib4,j),GetChar(GB_Lib4,j))
16dotnet程序优化心得(二)    Next
17dotnet程序优化心得(二)    Return prestr
18dotnet程序优化心得(二)End Function


(2) 分析问题

写测试程序测试在我的1.5M迅驰本本测试,替换效率为30万字/s,该程序采用Replace,这样对每一个字符都要扫描GB_Lib字符串中的几千个字符,性能自然上不去。需要寻找更好的数据结构和算法,降低每一个字符串的操作时间。

.net类库里有一个很好的东西可以拿来直接用:Hashtable。也就是说,把每一个简体字作为key,每一个繁体字作为value。这样处理每个字符的时候只需要看它在不在Hashtable的key里面,在的话就找出对应的value替换,否则就不做任何操作。这样做的代价是Hashtable初始化的耗时,不过初始化顶多也就一次嘛。程序如下:

 1dotnet程序优化心得(二)public class ConvertDemo
 2dotnet程序优化心得(二){
 3dotnet程序优化心得(二)    private static Hashtable _libTable;
 4dotnet程序优化心得(二)
 5dotnet程序优化心得(二)    static ConvertDemo()
 6dotnet程序优化心得(二)    {
 7dotnet程序优化心得(二)        InitHashTable();
 8dotnet程序优化心得(二)    }

 9dotnet程序优化心得(二)
10dotnet程序优化心得(二)    static string GB_lib="dotnet程序优化心得(二)";
11dotnet程序优化心得(二)
12dotnet程序优化心得(二)    static string BIG5_lib="dotnet程序优化心得(二)";
13dotnet程序优化心得(二)
14dotnet程序优化心得(二)    private static void InitHashTable()
15dotnet程序优化心得(二)    {
16dotnet程序优化心得(二)        _libTable = new Hashtable();
17dotnet程序优化心得(二)        PushIntoHashtable(_libTable,GB_lib,BIG5_lib);
18dotnet程序优化心得(二)    }

19dotnet程序优化心得(二)
20dotnet程序优化心得(二)    private static void PushIntoHashtable(Hashtable t, string g , string b)
21dotnet程序优化心得(二)    {
22dotnet程序优化心得(二)        for (int i=0;i<g.Length;i++)
23dotnet程序优化心得(二)        {
24dotnet程序优化心得(二)            t.Add(g[i],b[i]);
25dotnet程序优化心得(二)        }

26dotnet程序优化心得(二)    }

27dotnet程序优化心得(二)
28dotnet程序优化心得(二)    private static char ConvertChar(char input)
29dotnet程序优化心得(二)    {
30dotnet程序优化心得(二)        if (_libTable.ContainsKey(input)) return (char)_libTable[input];
31dotnet程序优化心得(二)        else return input;
32dotnet程序优化心得(二)    }

33dotnet程序优化心得(二)
34dotnet程序优化心得(二)    public static string ConvertText(string inputString)
35dotnet程序优化心得(二)    {
36dotnet程序优化心得(二)        StringBuilder sb = new StringBuilder(inputString);
37dotnet程序优化心得(二)        for (int i=0;i<inputString.Length;i++)
38dotnet程序优化心得(二)        {
39dotnet程序优化心得(二)            sb[i] = ConvertChar(inputString[i]);
40dotnet程序优化心得(二)        }

41dotnet程序优化心得(二)        return sb.ToString();
42dotnet程序优化心得(二)    }

43dotnet程序优化心得(二)}


测试性能,结果为300万字/秒。性能提高了10倍。

(3)用relector看Hashtable源代码,消除无用操作,继续优化

还能不能继续优化呢?ConvertChar (char input)执行次数最多,是对性能最有影响的方法。用reflector反编译Hashtable的get_Item(object key)方法:

 1dotnet程序优化心得(二)public virtual object get_Item(object key)
 2dotnet程序优化心得(二){
 3dotnet程序优化心得(二)      uint num1;
 4dotnet程序优化心得(二)      uint num2;
 5dotnet程序优化心得(二)      Hashtable.bucket bucket1;
 6dotnet程序优化心得(二)      if (key == null)
 7dotnet程序优化心得(二)      {
 8dotnet程序优化心得(二)            throw new ArgumentNullException("key", Environment.GetResourceString("ArgumentNull_Key"));
 9dotnet程序优化心得(二)      }

10dotnet程序优化心得(二)      Hashtable.bucket[] bucketArray1 = this.buckets;
11dotnet程序优化心得(二)      uint num3 = this.InitHash(key, bucketArray1.Length, out num1, out num2);
12dotnet程序优化心得(二)      int num4 = 0;
13dotnet程序优化心得(二)      int num5 = (int) (num1 % bucketArray1.Length);
14dotnet程序优化心得(二)      do
15dotnet程序优化心得(二)      {
16dotnet程序优化心得(二)            bucket1 = bucketArray1[num5];
17dotnet程序优化心得(二)            if (bucket1.key == null)
18dotnet程序优化心得(二)            {
19dotnet程序优化心得(二)                  return null;
20dotnet程序优化心得(二)            }

21dotnet程序优化心得(二)            if (((bucket1.hash_coll & 0x7fffffff== num3) && this.KeyEquals(key, bucket1.key))
22dotnet程序优化心得(二)            {
23dotnet程序优化心得(二)                  return bucket1.val;
24dotnet程序优化心得(二)            }

25dotnet程序优化心得(二)            num5 = (int) ((num5 + num2) % ((ulong) bucketArray1.Length));
26dotnet程序优化心得(二)      }

27dotnet程序优化心得(二)      while ((bucket1.hash_coll < 0&& (++num4 < bucketArray1.Length));
28dotnet程序优化心得(二)      return null;
29dotnet程序优化心得(二)}


我的天天天天天天天天天天天天天........好长呀,先不管这个。哦,方法并不抛出异常,如果key不存在就直接返回null。这样的话,采用ContainsKey(...)判断key是否存在就是多次一举了。

把ConvertChar (char input)改为:

1dotnet程序优化心得(二)private static char ConvertChar(char input)
2dotnet程序优化心得(二){
3dotnet程序优化心得(二)object temp = _libTable[input];
4dotnet程序优化心得(二)return temp == null?input:(char)temp;
5dotnet程序优化心得(二)}


这样大概能节省一半的操作。

测试结果验证了我这一想法。性能一下提高了40%,达到了500万字/s

注:上面程序有小bug,后来发现的。

本文转自xiaotie博客园博客,原文链接http://www.cnblogs.com/xiaotie/archive/2005/08/15/215258.html如需转载请自行联系原作者


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