今天發(fā)現(xiàn)MS在Nuget上發(fā)布了一個(gè)Immutable Collection的程序集，提供了對(duì)不可變對(duì)象的集合的支持。

簡(jiǎn)單的看了一下，貌似支持的還比較全：

• ImmutableArray<T>

• ImmutableStack<T>

• ImmutableQueue<T>

• ImmutableList<T>

• ImmutableHashSet<T>

• ImmutableSortedSet<T>

• ImmutableDictionary<K, V>

• ImmutableSortedDictionary<K, V>

使用方式比較簡(jiǎn)單，一個(gè)簡(jiǎn)單的示例如下（對(duì)對(duì)Immutable特性不熟悉的朋友請(qǐng)注意輸出結(jié)果和List的區(qū)別）：

    var color1 = ImmutableArray.Create("orange", "red", "blue");
    var color2 = color1.Add("black");

    Console.WriteLine(">>> color1: " + color1);
    Console.WriteLine(">>> color2: " + color2);

Immutable Builders

由于Immutable對(duì)象的更改操作是生成你一個(gè)新的對(duì)象，因此當(dāng)頻繁更改時(shí)，開銷是比較大的。因此，和傳統(tǒng)的Immutable對(duì)象string有一個(gè)StringBuild一樣，對(duì)于Immutable集合，也提供了相應(yīng)的Immutable Builder對(duì)象來進(jìn)行批量更新操作。

為了方便使用，還提供了兩個(gè)擴(kuò)展函數(shù)ToBuilder()和ToImmutable()在Immutable Builder和Immutable集合間快速互相轉(zhuǎn)換。

    var color2Builder = color1.ToBuilder();
    color2Builder.Add("black");
    color2Builder.Add("white");
    var color2 = color2Builder.ToImmutable();

性能

下表是MS給出的基本集合操作的性能，還是令人滿意的。具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)暫時(shí)沒有時(shí)間去研究它，感覺大部分應(yīng)該都是樹。

不過，由于每次對(duì)集合操作都會(huì)生成新的副本（并不會(huì)拷貝集合成員），應(yīng)該是有額外的內(nèi)存開銷的，從它的性能上來看，應(yīng)該是一種空間換時(shí)間的做法，有空再研究一下。

使用場(chǎng)景

Immutable由于具有不可變性，天生是線程安全的，因此非常適宜于多線程場(chǎng)景。例如，在遍歷的時(shí)候，為了防止遍歷期間集合被破壞，傳統(tǒng)的做法有如下兩種

1. 鎖定法：

    lock (list)
    {
        foreach (var item in list)
        {
            //do something
        }
    }

如果遍歷的時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)長(zhǎng)期鎖定集合，導(dǎo)致其它的調(diào)用處餓死。為了解決這種情況，又有下一種做法。

2. 副本法

    lock (list)
    {
        var listCopy = list.ToArray();    
    }

    foreach (var item in listCopy)
    {
        //do something
    }

這種方式的最大問題是每次遍歷都要生成副本，如果遍歷比較頻繁則開銷較大。PS：這種場(chǎng)景下仍然需要lock(生成副本的時(shí)候)。

另外，這兩種地方都需要對(duì)對(duì)象加鎖，加鎖除了影響性能外，還需要在每一個(gè)使用的地方都加鎖，并且還需要避免死鎖。這個(gè)基本上和內(nèi)存泄漏一樣對(duì)程序員來說是是一個(gè)非常大的負(fù)擔(dān)

而Immutable集合天生線程安全，可以不用加鎖直接遍歷，不僅性能更加優(yōu)異，代碼也更加優(yōu)雅，能幫助我們快速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的程序。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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