一般我们发布项目的时候通常都会采用release版本，因为release会在jit层面对我们的il代码进行了优化，比如在迭代和内存操作的性能提升方面，废话不多说，
我先用一个简单的“冒泡排序”体验下release和debug下面的性能差距。
一：release带来的闪光点【冒泡排序】
这个是我多年前写的算法系列中的一个冒泡排序的例子，就随手翻出来展示一下，准备灌入50000条数据，这样就可以执行25亿次迭代，王健林说，不能太张
狂，几十亿对我来说不算小意思，算中等意思吧。
1 namespace ConsoleApplication4 2 { 3 class Program 4 { 5 static void Main(string[] args) 6 { 7 var rand = new Random(); 8 List<int> list = new List<int>(); 9 10 for (int i = 0; i < 50000; i++) 11 { 12 list.Add(rand.Next()); 13 } 14 15 var watch = Stopwatch.StartNew(); 16 17 try 18 { 19 BubbleSort(list); 20 } 21 catch (Exception ex) 22 { 23 Console.WriteLine(ex.Message); 24 } 25 26 watch.Stop(); 27 28 Console.WriteLine("耗费时间:{0}", watch.Elapsed); 29 } 30 31 //冒泡排序算法 32 static List<int> BubbleSort(List<int> list) 33 { 34 int temp; 35 //第一层循环： 表明要比较的次数，比如list.count个数，肯定要比较count-1次 36 for (int i = 0; i < list.Count - 1; i++) 37 { 38 //list.count-1：取数据最后一个数下标， 39 //j>i: 从后往前的的下标一定大于从前往后的下标，否则就超越了。 40 for (int j = list.Count - 1; j > i; j--) 41 { 42 //如果前面一个数大于后面一个数则交换 43 if (list[j - 1] > list[j]) 44 { 45 temp = list[j - 1]; 46 list[j - 1] = list[j]; 47 list[j] = temp; 48 } 49 } 50 } 51 return list; 52 } 53 } 54 }
Debug下面的执行效率：
Release下面的执行效率：
从上面两张图可以看到，debug和release版本之间的性能差异能达到将近4倍的差距。。。还是相当震撼的。
二：release应该注意的bug
release确实是一个非常好的东西，但是在享受好处的同时也不要忘了，任何优化都是要付出代价的，这世界不会什么好事都让你给占了，release有时候为了
性能提升，会大胆的给你做一些代码优化和cpu指令的优化，比如说把你的一些变量和参数缓存在cpu的高速缓存中，不然的话，你的性能能提升这么多么~~~
绝大多数情况下都不会遇到问题，但有时你很不幸，要出就出大问题，下面我同样举一个例子给大家演示一下：
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 var isStop = false; 6 7 var task = Task.Factory.StartNew(() => 8 { 9 var isSuccess = false; 10 11 while (!isStop) 12 { 13 isSuccess = !isSuccess; 14 } 15 }); 16 17 Thread.Sleep(1000); 18 isStop = true; 19 task.Wait(); 20 21 Console.WriteLine("主线程执行结束！"); 22 Console.ReadLine(); 23 } 24 }
上面这串代码的意思很简单，我就不费劲给大家解释了，但是有意思的事情就是，这段代码在debug和release的环境下执行的结果却是天壤之别，而我们的常规
思想其实就是1ms之后，主线程执行console.writeline(...)对吧，而真相却是：debug正常输出，release却长久卡顿。。。。一直wait啦。。。。这是一个大
bug啊。。。不信的话你可以看看下面的截图嘛。。。
debug：
release：
三：问题猜测
刚才也说过了，release版本会在jit层面对il代码进行优化，所以看应用程序的il代码是看不出什么名堂的，但是可以大概能猜到的就是，要么jit直接把代码
1 while (!isStop) 2 { 3 isSuccess = !isSuccess; 4 }
优化成了
1 while (true) 2 { 3 isSuccess = !isSuccess; 4 }
要么就是为了加快执行速度，mainthread和task会将isStop变量从memory中加载到各自的cpu缓存中，而主线程执行isStop=true的时候而task读的还是cpu
缓存中的脏数据，也就是还是按照isStop=false的情况进行执行。
四：三种解决方案
1:volatile
那这个问题该怎么解决呢？大家第一个想到的就是volatile关键词，这个关键词我想大家都知道有2个意思：
<1>. 告诉编译器，jit，cpu不要对我进行任何形式的优化，谢谢。
<2>. 该变量必须从memory中读取，而不是cpu cache中。
所以可以将上面的代码优化成如下方式，问题就可以完美解决：
1 class Program 2 { 3 volatile static bool isStop = false; 4 5 static void Main(string[] args) 6 { 7 var task = Task.Factory.StartNew(() => 8 { 9 var isSuccess = false; 10 11 while (!isStop) 12 { 13 isSuccess = !isSuccess; 14 } 15 }); 16 17 Thread.Sleep(1000); 18 isStop = true; 19 task.Wait(); 20 21 Console.WriteLine("主线程执行结束！"); 22 Console.ReadLine(); 23 } 24 }
2：Thread.VolatileRead
这个方法也是.net后来新增的一个方法，它的作用就是告诉CLR，我需要从memory中进行读取，而不是cpu cache中，不信可以看下注释。
1 // 2 // 摘要: 3 // 读取字段值。无论处理器的数目或处理器缓存的状态如何，该值都是由计算机的任何处理器写入的最新值。 4 // 5 // 参数: 6 // address: 7 // 要读取的字段。 8 // 9 // 返回结果: 10 // 由任何处理器写入字段的最新值。 11 public static byte VolatileRead(ref byte address);
不过很遗憾，这吊毛没有bool类型的参数，只有int类型。。。操，，，为了测试只能将isStop改成0，1这两种int状态，哎。。。
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 int isStop = 0; 6 7 var task = Task.Factory.StartNew(() => 8 { 9 var isSuccess = false; 10 11 while (isStop != 1) 12 { 13 //每次循环都要从内存中读取 ”isStop“ 的最新值 14 Thread.VolatileRead(ref isStop); 15 16 isSuccess = !isSuccess; 17 } 18 }); 19 20 Thread.Sleep(1000); 21 isStop = 1; 22 task.Wait(); 23 24 Console.WriteLine("主线程执行结束！"); 25 Console.ReadLine(); 26 } 27 }
3： Thread.MemoryBarrier
其实这个方法在MSDN上的解释看起来让人觉得莫名奇妙，根本就看不懂。
1 // 2 // 摘要: 3 // 按如下方式同步内存存取：执行当前线程的处理器在对指令重新排序时，不能采用先执行 System.Threading.Thread.MemoryBarrier 4 // 调用之后的内存存取，再执行 System.Threading.Thread.MemoryBarrier 调用之前的内存存取的方式。 5 [SecuritySafeCritical] 6 public static void MemoryBarrier();
其实这句话大概就两个意思：
<1>. 优化cpu指令排序。
<2>. 调用MemoryBarrier之后，在MemoryBarrier之前的变量写入都要从cache更新到memory中。
调用MemoryBarrier之后，在MemroyBarrier之后的变量读取都要从memory中读取，而不是cpu cache中。
所以基于上面两条策略，我们可以用Thread.MemoryBarrier进行改造，代码如下：
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 bool isStop = false; 6 7 var task = Task.Factory.StartNew(() => 8 { 9 var isSuccess = false; 10 11 while (!isStop) 12 { 13 Thread.MemoryBarrier(); 14 isSuccess = !isSuccess; 15 } 16 }); 17 18 Thread.Sleep(1000); 19 isStop = true; 20 task.Wait(); 21 22 Console.WriteLine("主线程执行结束！"); 23 Console.ReadLine(); 24 } 25 }
总结一下，在多线程环境下，多个线程对一个共享变量进行读写是一个很危险的操作，原因我想大家都明白了，这个时候你就可以用到上面三种手段进行解决
啦。。。好了，本篇就说到这里，希望对你有帮助。
文章来源: 博客园
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