那些年我们说过的值类型与引用类型

Overview

FastSocket是一个轻量级易扩展的c#异步socket通信库，项目开始于2011年，经过近3年不断调整与改进，目前在功能和性能上均有不错的表现。

项目地址:https://github.com/devhong/FastSocket.Net 

FastSocket内置了命令行、二进制、thrift协议，基于此开发了Zookeeper, Redis, Thrift等c#异步客户端，接下来将会一一公开。

Requirements

.Net 4.0 or Mono 2.6 

Example Usage 

简单的命令行服务

新建控制台项目，添加FastSocket.SocketBase,FastSocket.Server引用

自定义服务实现MyService

复制代码
using System;
using Sodao.FastSocket.Server;
using Sodao.FastSocket.Server.Command;
using Sodao.FastSocket.SocketBase;

/// <summary>
/// 实现自定义服务
/// </summary>
public class MyService : CommandSocketService<StringCommandInfo>
{
    /// <summary>
    /// 当连接时会调用此方法
    /// </summary>
    /// <param name="connection"></param>
    public override void OnConnected(IConnection connection)
    {
        base.OnConnected(connection);
        Console.WriteLine(connection.RemoteEndPoint.ToString() + " connected");
        connection.BeginSend(PacketBuilder.ToCommandLine("welcome"));
    }
    /// <summary>
    /// 当连接断开时会调用此方法
    /// </summary>
    /// <param name="connection"></param>
    /// <param name="ex"></param>
    public override void OnDisconnected(IConnection connection, Exception ex)
    {
        base.OnDisconnected(connection, ex);
        Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
        Console.WriteLine(connection.RemoteEndPoint.ToString() + " disconnected");
        Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Gray;
    }
    /// <summary>
    /// 当发生错误时会调用此方法
    /// </summary>
    /// <param name="connection"></param>
    /// <param name="ex"></param>
    public override void OnException(IConnection connection, Exception ex)
    {
        base.OnException(connection, ex);
        Console.WriteLine("error: " + ex.ToString());
    }
    /// <summary>
    /// 处理未知命令
    /// </summary>
    /// <param name="connection"></param>
    /// <param name="commandInfo"></param>
    protected override void HandleUnKnowCommand(IConnection connection, StringCommandInfo commandInfo)
    {
        commandInfo.Reply(connection, "unknow command:" + commandInfo.CmdName);
    }
}
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Exit命令

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/// <summary>
/// 退出命令
/// </summary>
public sealed class ExitCommand : ICommand<StringCommandInfo>
{
    /// <summary>
    /// 返回命令名称
    /// </summary>
    public string Name
    {
        get { return "exit"; }
    }
    /// <summary>
    /// 执行命令
    /// </summary>
    /// <param name="connection"></param>
    /// <param name="commandInfo"></param>
    public void ExecuteCommand(IConnection connection, StringCommandInfo commandInfo)
    {
        connection.BeginDisconnect();//断开连接
    }
}
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App.config配置

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<?xml version="1.0"?>
<configuration>

  <configSections>
    <section name="socketServer"
             type="Sodao.FastSocket.Server.Config.SocketServerConfig, FastSocket.Server"/>
  </configSections>

  <socketServer>
    <servers>
      <server name="cmdline"
              port="8400"
              socketBufferSize="8192"
              messageBufferSize="8192"
              maxMessageSize="102400"
              maxConnections="20000"
              serviceType="CommandLine.MyService, CommandLine"
              protocol="commandLine"/>
    </servers>
  </socketServer>

</configuration>
复制代码

初始化及启动服务

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static void Main(string[] args)
{
    SocketServerManager.Init();
    SocketServerManager.Start();

    Console.ReadLine();
}
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启动服务，然后在cmd中运行telnet 127.0.0.1 8400, 运行截图如下：

其中welcome中当连接建立时服务端发送到终端的。

connection.BeginSend(PacketBuilder.ToCommandLine("welcome"));

unknow command:Hello是因为没有对应的"Hello"命令实现由HandleUnKnowCommand输出的

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/// <summary>
/// 处理未知命令
/// </summary>
/// <param name="connection"></param>
/// <param name="commandInfo"></param>
protected override void HandleUnKnowCommand(IConnection connection, StringCommandInfo commandInfo)
{
    commandInfo.Reply(connection, "unknow command:" + commandInfo.CmdName);
}
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当在终端中键入exit时，触发了ExitCommand.ExecuteCommand方法，服务端主动断开连接，终端退出。

 
 
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那些年我们说过的值类型与引用类型

CLR支持两种类型：引用类型和值类型,虽然FCL中大多的类型都是引用类型，但是我们程序员用得最多的还是值类型。引用类型总是从托管堆上分配的，C#的new操作符会返回对象的内存地址---也就是指向对象数据的内存地址，引用类型有以下特点：

  1.  内存必须从托管堆上分配。
  2. 堆上分配的对象都有一些额外的成员，这些成员必须初始化。
  3. 从托管堆上分配一个对象时，可能强制执行一次垃圾收集操作。

　　托管堆的概念，简单的说，所有的.NET语言在分配引用类型对象时都要使用托管堆。像值类型这样的轻量级对象始终分配在栈中，但是所有的类实例和数组都被生成在一个内存池中，这个内存池就是托管堆。托管堆的更深入理解请看这里：http://blog.sina.com.cn/s/blog_538342930100nlmc.html

　　试想如果所有类型都是引用类型，那么我们的应用程序在使用一个Int32值都要进行一次内存分配，性能会受多么大的影响，幸运的是CLR提供了更为轻量级的值类型，值类型有以下特点：

  1. 值类型在线程栈上分配。
  2. 值类型的实例没有引用类型的特殊成员：类型对象指针和同步块索引，因而不受垃圾回收器的控制，这一点很大程度的缓解了托管堆的压力，减少了应用程序在生存期内垃圾回收的次数
  3. 所有的值类型派生自System.ValueType
  4. 所有的值类型都是隐式密封的，这意味着值类型不能被继承
  5. 结构，枚举类型属于值类型

　　按照国际惯例，应该上一段代码：

复制代码
        class Aref { public Int32 x;}

        struct Aval { public Int32 x;}

        static void Main(string[] args)
        {
            Aref r1 = new Aref();
            Aval v1;
            r1.x = 1;
            v1.x = 1;

            Aref r2 = r1;
            Aval v2 = v1;
            r1.x = 5;
            v1.x = 6;
            Console.WriteLine(r1.x);//显示5
            Console.WriteLine(r2.x);//显示5
            Console.WriteLine(v1.x);//显示6
            Console.WriteLine(v2.x);//显示1
        }
复制代码

　　上面这段代码应该很容易看懂，这也是我们程序员面试的时候经常碰到的一个问题之一，它很好的说明了值类型与引用类型的区别。注意到上面的代码Aval v1 并没有写成 Aval v1 = new Aval()，使用new操作符可以对值类型初始化，在线程栈上分配实例，并将字段初始化为零。

　　值类型能提供更好的性能，将类型声明为值类型需要满足以下条件：

  1. 类型不需要从其他类型继承
  2. 类型不会派生其他类型
  3. 类型中没有成员修改该类型的任何字段

　　一个方法的返回值为值类型，那么调用者调用该方法的时候，实例中的字段会复制到调用者分配的内存中，所以值类型的实例如果过大也会对性能有损害，CLR推荐值类型的实例应该小于16字节或者更小，如果大于16字节那么该类型不应作为方法的实参传递或者作为返回值。

　　值类型的主要优势在于他不作为对象在托管堆上分配，下面列出了值类型与引用类型的一些不同：

  1. 值类型对象有两种表示形式：装箱形式和未装箱形式，而引用类型总是处于已装箱形式。
  2. 由于不能将一个值类型来派生新的类型，所以不应在值类型中定义虚方法，值类型所有的方法都不能是抽象的。
  3. 创建引用类型的变量时，它被初始化为null，创建值类型变量时，所有成员都被初始化为零。
  4. 值类型的赋值会逐字段赋值，引用类型赋值只复制内存地址，所以对一个变量的操作可能影响到另一个变量。
  5. 值类型的变量生存期是方法的执行完毕，一旦定义值类型的实例的方法不再处于活动状态，为它分配的内存就会被释放，而引用类型的释放需要GC回收。

　   值类型与引用类型的相互转换称为装箱和拆箱，装箱需要在托管堆上分配额外的对象，将来必须对其进行垃圾回收，所以不必要的，额外的装箱应尽量避免，否则会影响程序的性能和内存消耗，比如在一个循环中重复对一个值类型的变量进行装箱。

　　又是深夜了，杭州还是那么热，“尤特” 你快些来...

 
 
分类: CLR via C#
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原文地址：https://www.cnblogs.com/Leo_wl/p/3267355.html