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

簡單的看了一下，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>

使用方式比較簡單，一個簡單的示例如下（對對Immutable特性不熟悉的朋友請注意輸出結(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對象的更改操作是生成你一個新的對象，因此當(dāng)頻繁更改時，開銷是比較大的。因此，和傳統(tǒng)的Immutable對象string有一個StringBuild一樣，對于Immutable集合，也提供了相應(yīng)的Immutable Builder對象來進(jìn)行批量更新操作。

為了方便使用，還提供了兩個擴(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)暫時沒有時間去研究它，感覺大部分應(yīng)該都是樹。

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

使用場景

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景。例如，在遍歷的時候，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
        }
    }

如果遍歷的時間較長，會長期鎖定集合，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：這種場景下仍然需要lock(生成副本的時候)。

另外，這兩種地方都需要對對象加鎖，加鎖除了影響性能外，還需要在每一個使用的地方都加鎖，并且還需要避免死鎖。這個基本上和內(nèi)存泄漏一樣對程序員來說是是一個非常大的負(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，能幫助我們快速實現(xiàn)穩(wěn)定高效的程序。

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