分析提高GDI编程性能的方法-提高程序性能的方法

IntPtrhandle=font.ToHfont();//性能瓶颈  
//…  
SafeNativeMethods.DeleteObject(handle);

由于该控件在使用GDI画字时，通过调用Font.ToHfont()方法获得Font的Handle。而这个方法非常慢。并且控件在画每个Item时都被调用这个方法，Form中又有很多个这样的控件，因此调用次数相当可观。这就造成了这个性能瓶颈。

由于操作系统是不允许GDI的Handle个数大于9999的。如果大于9999个的话，程序就会崩掉。因此，我们绝对不能使程序中GDI的Handle个数与某些因素有线性增长关系。所有，一般都是在使用GDI画字时创建Handle，用完之后就删除掉。这样也可以防止GDI泄露。

考虑到很多时候，Font都是相同的，如果能将Font创建的Handle缓存起来，性能就会有很大的提升。但是，缓存的Handle不及时删除的话，如果Font不相同的太多，就有机会达到操作系统允许的***个数，从而使程序崩溃。

以下是我的提高GDI编程性能解决方案：

1，使用SafeFontHandle类来防止GDI泄露。SafeFontHandle派生自SafeHandleZeroOrMinusOneIsInvalid，而SafeHandleZeroOrMinusOneIsInvalid又派生自CriticalFinalizerObject。GC会对CriticalFinalizerObject做特别处理，保证所有关键终止代码都有机会执行。

Code  
#regionTheSafeFontHandleclass  
 
internalsealedclassSafeFontHandle:SafeHandleZeroOrMinusOneIsInvalid  
{  
privateSafeFontHandle()  
:base(true)  
{  
}  
 
publicSafeFontHandle(IntPtrpreexistingHandle,boolownsHandle)  
:base(ownsHandle)  
{  
base.SetHandle(preexistingHandle);  
}  
 
protectedoverrideboolReleaseHandle()  
{  
returnSafeNativeMethods.DeleteNativeFontHandle(base.handle);  
}  
}  
#endregion

2，使用HandleCollector类防止Font的Handle超过操作系统***限制。HandleCollector会跟踪Font的Handle，并在其达到指定阀值时强制执行垃圾回收。垃圾回收后，SafeFontHandle会释放Font的handle。

Code  
[SuppressUnmanagedCodeSecurity]  
internalstaticclassSafeNativeMethods  
{  
privatestaticHandleCollectorFontHandleCollector=newHandleCollector("GdiFontHandle",500,1000);  
 
internalstaticIntPtrCreateNativeFontHandle(Fontfont)  
{  
IntPtrhandle=font.ToHfont();  
if(handle!=IntPtr.Zero)  
{  
FontHandleCollector.Add();  
}  
returnhandle;  
}  
 
internalstaticboolDeleteNativeFontHandle(IntPtrhandle)  
{  
boolsuccess=DeleteObject(handle);  
if(success)  
{  
FontHandleCollector.Remove();  
}  
returnsuccess;  
}  
 
[System.Runtime.InteropServices.DllImportAttribute("gdi32.dll")]  
internalstaticexternboolDeleteObject(System.IntPtrgdiObject);  
}

3，使用弱引用缓存类WeakReferenceCachePool来缓存SafeFontHandle，这样可以不影响SafeFontHandle被GC正常垃圾回收，从而释放Font的Handle。关于弱引用缓存类WeakReferenceCachePool，可以参考《一个弱引用缓存类》这篇文章。

Code  
internalstaticclassSafeFontHandleFactory  
{  
#regionInstanceData  
privatestaticWeakReferenceCachePool_cachePool=newWeakReferenceCachePool();  
#endregion  
#regionMethods  
publicstaticSafeFontHandleCreateSafeFontHandle(Fontfont)  
{  
if(font==null)  
{  
thrownewArgumentNullException();  
}  
SafeFontHandlesafeFontHandle=_cachePool[font];  
if(safeFontHandle==null)  
{  
IntPtrnativeHandle=SafeNativeMethods.CreateNativeFontHandle(font);  
safeFontHandle=newSafeFontHandle(nativeHandle,true);  
_cachePool[font]=safeFontHandle;  
}  
returnsafeFontHandle;  
}  
#endregion  
}

这样就成功的缓存了GDI的Handle，而且在使用完成后，GDI的Handle不会线性增长，只要有GC回收发生，GDI的Handle都会清零，或者总个数达到HandleCollector指定的阀值时，也会清零。利用GC垃圾回收机制，在性能和内存占用之间自动平衡。

这里是测试代码，提高GDI编程性能测试如下：

不使用弱引用缓存

TimeElapsed:350ms
CPUCycles:952,061,115
Gen0:1
Gen1:0
Gen2:0
GDIincrement:0

提高GDI编程性能，使用弱引用缓存

TimeElapsed:42ms
CPUCycles:142,020,499
Gen0:0
Gen1:0
Gen2:0
GDIincrement:0

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