程式設計師羽化之路--假如需要一百萬個物件
阿新 • • 發佈：2020-03-23
### 設計背景
每個平臺都會有使用者這種基礎資料的設計，作為最基礎的使用者，每個使用者都有很多屬性，比如性別，姓名，手機號等，每個使用者還可以有類似經驗值這樣的榮譽系統，根據不同的經驗值來對應不同的等級，不同的等級對應不同的榮譽UI，比如一級使用者可能只顯示一個星星，二級使用者顯示兩顆星星，以此類推，類似於QQ等級的星星月亮太陽，這樣的榮譽系統隨著平臺的不斷壯大，可能會衍生出很多型別。那麼問題來了，使用者登入的時候就需要初始化使用者的這些榮譽值，以星星數為例，類似於以下程式碼
```
public class Star
{
//等級
public int Level{get ;set ;}
//對應的星星數目
public int StarNumber{get ;set ;}
//對應的星星顏色
public int Color{get ;set ;}
... 其他屬性
}
//使用者資訊
public class User{
public Star StarInfo{get ;set ;}
//...使用者的其他屬性
}
//初始化使用者資訊
User u=new User(){ StarInfo=new Star(){ Level=1, StarNumber=1,Color=1}};
```
每一個登入使用者都會初始化一個Star屬性來表示當前使用者的Star資訊，當有100萬用戶甚至更多使用者同時線上的時候，記憶體中就例項化了同樣數量的Star物件，以及其他類似的屬性物件。這麼多重複的物件難道不能優化嗎？當然不是！！
### 問題分析
一個業務出現問題，首先要分析問題的所在。根據以上所說，問題的根本在於產生了大量的物件，首先每個使用者物件都有自己獨特的狀態，這個基本上不可能分解優化，但是類似Star這樣的屬性就有優化途徑了，這些榮譽屬性一個最大的共同點就是不可變，換句話說，等級1的使用者對應的Star資訊是永遠不會變的，永遠是level=1，starnumber=1，color=1 等。基於這個不變性，我們可以把這個Star抽離出來，供所有等級1的使用者使用，假設原來有10萬等級1的使用者，原來需要10萬個物件，現在只需要一個物件，這可是天壤之別。
### 解決問題
基於以上問題分析，我們需要做的是把物件重複使用，只要是物件重複問題，基本上可以利用一個物件出口來解決問題，類似於以下的物件初始化工廠，但是要注意執行緒安全問題，因為同時請求並初始化物件的執行緒會有多個。
```
public class UserStarFac
{
static object objLock = new object();
static Dictionary UserStarMap = new Dictionary();
public static Star GetUserStar(int level)
{
//利用鎖來防止例項化多次，當然這裡可以優化
lock (objLock)
{
Star info = null; ;
if(!UserStarMap.TryGetValue(level, out info))
{
info = new Star() { Color = 1, Level = 1, StarNumber = 1 };
UserStarMap.Add(level,info);
}
return info;
}
}
}
```
編寫簡單測試程式
```
static void Main(string[] args)
{
int i = 0;
List userList = new List();
while (i < 100000)
{
// userList.Add(new User() { StarInfo=new Star() { Color=1, Level=1, StarNumber=1} });
userList.Add(new User() { StarInfo= UserStarFac .GetUserStar(1)});
i++;
}
Console.WriteLine("初始化完成");
Console.Read();
}
```
記憶體的測試結果：
>