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對資源的可復用是提升應用程序性能的一個非常重要的手段，比如本篇要分享的 ArrayPool 和 MemoryPool，它們就有效的減少了內存使用和對GC的壓力，從而提升應用程序性能。

什么是 ArrayPool

System.Buffers 命名空間下提供了一個可對 array 進行復用的高性能池化類 ArrayPool，在經常使用 array 的場景下可使用 ArrayPool 來減少內存占用,它是一個抽象類，如下代碼所示：

public abstract class ArrayPool<T> 
{ 
} 

可以想象一下你的業務場景中需要多次實例化 array，這么做有什么后果呢?很顯然每一次 new array 都會在托管堆上分配，同時當 array 不再使用時還需要 GC 去釋放，而 ArrayPool 就是為了解決此事而生的，它在池中動態維護若干個 array 對象，當你需要 new array 的時候只需從池中獲取即可。

使用 ArrayPool

可以通過下面三種方式來使用 ArrayPool 。

• 通過 ArrayPool.Shared 屬性來獲取 ArrayPool 實例。
• 通過 ArrayPool.Create() 來生成 ArrayPool 實例。
• 通過繼承 ArrayPool 來生成一個自定義子類。

下面的代碼展示了如何從 ArrayPool 中獲取一個 size >= 10 的 array 數組。

var shared = ArrayPool<int>.Shared; 
var rentedArray = shared.Rent(10); 

上面的代碼一定要注意，雖然只租用了 10 個 size，但底層會返回 2的倍數 的size , 也就是圖中的 2* 8 = 16。

當什么時候不需要 rentedArray 了，記得再將它歸還到 ArrayPool 中，如下代碼所示。

shared.Return(rentedArray); 

下面是僅供參考的完整代碼。

static void Main(string[] args) 
        { 
            var shared = ArrayPool<int>.Shared; 
 
            var rentedArray = shared.Rent(10); 
 
            for (int i = 0; i < 10; i++) 
            { 
                rentedArray[i] = i + 1; 
            } 
 
            for (int j = 0; j < 10; j++) 
            { 
                Console.WriteLine(rentedArray[j]); 
            } 
 
            shared.Return(rentedArray); 
 
            Console.ReadKey(); 
        } 

創建自定義的 ArrayPool

你也可以通過重寫 ArrayPool 來實現自定義的池化對象，如下代碼所示：

public class CustomArrayPool<T> : ArrayPool<T> 
   { 
       public override T[] Rent(int minimumLength) 
       { 
           throw new NotImplementedException(); 
       } 
       public override void Return(T[] array, bool clearArray = false) 
       { 
           throw new NotImplementedException(); 
       } 
   } 

使用 MemoryPool

System.Memory 命名空間下提供了一個內存池對象 MemoryPool，在這之前你需要每次都 new 一個內存塊出來，同時也增加了 GC 的負擔，有了 MemoryPool 之后，你需要的內存塊直接從池中拿就可以了。

static void Main(string[] args) 
    { 
 
        var  memoryPool = MemoryPool<int>.Shared; 
 
        var rentedArray = memoryPool.Rent(10); 
 
        for (int i = 0; i < 10; i++) 
        { 
            rentedArray.Memory.Span[i] = i + 1; 
        } 
 
        for (int j = 0; j < 10; j++) 
        { 
            Console.WriteLine(rentedArray.Memory.Span[j]); 
        } 
 
        Console.ReadKey(); 
    } 

ArrayPool vs MemoryPool

從上面的演示可以看出， ArrayPool 是以 array 的形式向外租借，而 MemoryPool 則是以 內存塊 的方式向外租借，所以在重復使用 array 的場景下可以優選 ArrayPool 來提高性能，如果你的代碼是以 Memory 這種內存塊的形式多次使用則優先使用 MemoryPool。

譯文鏈接：https://www.infoworld.com/article/3596289/how-to-use-arraypool-and-memorypool-in-c.html