2025-11-14

你是否还在为项目中频繁的对象序列化操作拖慢系统性能而头疼？传统的JSON序列化在高并发场景下捉襟见肘，Protobuf配置复杂让人望而却步？今天我要为大家介绍一个C#序列化领域的"性能怪兽"——MemoryPack！

作为由微软MVP Yoshifumi Kawai开发的新一代序列化库，MemoryPack在保持极简API的同时，性能竟然比System.Text.Json快10-50倍！更令人兴奋的是，它支持版本容错、循环引用处理，还能与Unity完美兼容。

本文将通过实战案例，手把手教你如何在项目中应用MemoryPack，让你的应用性能实现质的飞跃！

🔍 为什么选择MemoryPack？

传统序列化方案的痛点

在日常C#开发中，我们经常遇到这些序列化难题：

性能瓶颈：System.Text.Json在大对象序列化时性能不理想
内存开销：频繁的GC压力影响应用响应速度
配置复杂：Protobuf需要编写.proto文件，学习成本高
版本兼容：字段变更时容易出现反序列化异常

MemoryPack的核心优势

C#
// 传统JSON序列化
var json = JsonSerializer.Serialize(data);
var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(json);

// MemoryPack：一行代码搞定
var bytes = MemoryPackSerializer.Serialize(data);

三大核心优势：

⚡ 极致性能：零分配的二进制格式，比JSON快10-50倍
🛡️ 版本容错：自动处理字段增减，向后兼容无忧
🎯 零配置：Source Generator自动生成代码，开箱即用

📦 快速上手：第一个MemoryPack程序

安装配置

Bash
dotnet add package MemoryPack

基础示例

C#
using MemoryPack;

namespace AppMemoryPack
{
    [MemoryPackable]
    public partial class UserInfo
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public DateTime CreateTime { get; set; }
        public List<string> Tags { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main()
        {
            var user = new UserInfo
            {
                Id = 1001,
                Name = "张三",
                CreateTime = DateTime.Now,
                Tags = new List<string> { "开发者", "技术爱好者" }
            };

            // 序列化：对象 → 字节数组
            byte[] bytes = MemoryPackSerializer.Serialize(user);
            Console.WriteLine($"序列化后大小: {bytes.Length} bytes");

            // 反序列化：字节数组 → 对象
            var deserializedUser = MemoryPackSerializer.Deserialize<UserInfo>(bytes);
            Console.WriteLine($"姓名: {deserializedUser.Name}, ID: {deserializedUser.Id}");
        }
    }
}

阅读全文

🚀 告别反射！用Source Generator打造编译时DI容器，性能提升10倍

2025-11-13

还在为ASP.NET Core的DI容器性能担忧吗？每次服务解析都要经历复杂的反射调用，在高并发场景下成为性能瓶颈。今天我们来探索一个"黑科技"——Source Generator编译时DI容器，让服务注册在编译期完成，运行时直接调用，性能提升高达10倍！

想象一下，不再需要手写冗长的services.AddScoped<IUserService, UserService>()代码，只需要在类上加个[Scoped]特性，编译器就自动帮你生成所有注册代码。这不是梦想，而是.NET 5+时代的现实！

🔥 传统DI容器的性能痛点

反射调用的性能开销

传统的DI容器在运行时需要：

C#
// 运行时反射解析
var userService = serviceProvider.GetRequiredService<IUserService>();
// 内部执行大量反射操作：
// 1. 查找服务类型映射
// 2. 反射创建实例
// 3. 递归解析依赖
// 4. 调用构造函数

这个过程涉及：

类型查找：在服务字典中查找注册信息
反射创建：使用Activator.CreateInstance或表达式树
依赖解析：递归解析构造函数参数
生命周期管理：判断单例/作用域/瞬态逻辑

在高频调用场景下，这些开销积少成多，成为性能瓶颈。

💡 Source Generator救星登场

编译时代码生成的优势

Source Generator是.NET 5引入的编译时代码生成技术，可以：

零运行时开销：所有代码在编译期生成
类型安全：编译期检查，避免运行时错误
极致性能：直接方法调用，无反射开销

🚩 设计流程

阅读全文

🚀 C#高并发神器：Channel<T>让你的任务队列性能飞起来！

2025-11-12

作为C#开发者，你是否经常面临这样的困扰：系统需要处理大量并发任务，但传统的线程池方案要么性能不够，要么内存占用过高？或者使用BlockingCollection时发现它已经过时，缺乏现代异步编程的优雅？

本文将彻底解决这个问题，通过一个完整的Channel任务处理器实现，让你掌握现代C#高并发编程的最佳实践。无论是API请求处理、数据批量导入，还是消息队列消费，这套方案都能让你的系统性能提升3-5倍！

🔍 问题深度剖析：为什么传统方案不够用？

传统方案的三大痛点

1. 线程池滥用导致资源浪费

C#
// ❌ 传统做法：每个任务创建新线程
Task.Run(() => ProcessTask()); // 线程开销大，上下文切换频繁

2. BlockingCollection性能瓶颈

C#
// ❌ 老式同步方案
BlockingCollection<TaskItem> queue = new(); // 阻塞式，不支持异步

3. 缺乏优雅的生命周期管理

没有合理的超时机制
缺少指标监控
关闭时容易丢失数据

💡 Channel方案：现代化的完美解决方案

Channel是.NET Core引入的高性能、异步优先的生产者-消费者模式实现。相比传统方案有以下优势：

🚀 高性能：零分配的异步操作
🛡️ 内存安全：有界队列防止内存溢出
🎯 异步优先：完美支持async/await模式
📊 可观测性：内置背压和流控制

🔥 核心实现：生产级Channel任务处理器

阅读全文

🚀 C#串口转以太网：一键搞定工业设备联网难题

2025-11-11

在工业物联网时代，你是否还在为老旧串口设备无法直接接入网络而头疼？是否因为复杂的协议转换而加班到深夜？今天，我将用一个完整的C#项目，手把手教你构建一个高性能的串口转以太网转换器，让传统设备秒变智能终端！

这不仅仅是一个简单的转换工具，更是一套完整的工业级解决方案，包含多客户端管理、异步数据处理、实时状态监控等企业级功能。无论你是嵌入式工程师还是.NET开发者，这篇文章都将为你打开工业互联的新世界！

🎯 问题分析：工业现场的真实痛点

传统串口设备的困境

在工厂自动化中，大量PLC、传感器、仪表等设备仍使用RS232/RS485串口通信。这些设备面临的核心问题：

距离限制：串口通信距离通常不超过15米
单点连接：一个串口只能连接一个设备
维护困难：布线复杂，故障排查耗时
扩展性差：无法直接接入现代网络系统

现有解决方案的不足

市面上的串口服务器虽然能解决基本需求，但存在明显短板：

成本高昂：工业级产品动辄几千元
功能单一：缺乏灵活的数据处理能力
集成困难：难以与现有系统无缝对接

💡 解决方案：C#打造的智能转换器

核心架构设计

我们的解决方案采用生产者-消费者模式，通过并发队列实现高效的双向数据转换：

阅读全文

🚀 告别Process类！C#调用命令行的优雅新方式

2025-11-10

还在用繁琐的Process类执行命令行操作吗？还在为进程输出重定向、错误处理、异步执行而头疼吗？今天为大家介绍一个游戏规则改变者：CliWrap，一个专为C#开发者打造的命令行交互库，让你的代码更简洁、更安全、更强大！

🔍 痛点分析：为什么需要CliWrap？

传统Process类的问题

使用原生Process类执行命令行操作时，开发者经常遇到以下痛点：

代码冗长复杂：需要大量样板代码处理进程启动、输出重定向
死锁风险：不当的流处理容易导致进程hang住
异步支持差：缺乏现代化的异步/等待支持
错误处理繁琐：退出码判断、异常处理逻辑分散
管道操作困难：多进程链式调用实现复杂

CliWrap的优势

✅ 流式API设计：链式配置，代码直观易读
✅ 完全异步：原生支持async/await模式
✅ 智能管道系统：轻松实现进程间数据传输
✅ 多执行模式：缓冲、事件流、管道等灵活选择
✅ 安全性保障：自动参数转义，防止注入攻击

📦 安装与配置

Bash
# NuGet包管理器
Install-Package CliWrap

# .NET CLI
dotnet add package CliWrap

兼容性：

.NET Standard 2.0+
.NET Core 3.0+
.NET Framework 4.6.2+
跨平台支持（Windows、Linux、macOS）

💡 解决方案：5个实用技巧让你快速上手

🎯 技巧1：基础命令执行

传统Process方式（代码冗长）：

C#
var process = new Process
{
    StartInfo = new ProcessStartInfo
    {
        FileName = "git",
        Arguments = "status",
        UseShellExecute = false,
        RedirectStandardOutput = true
    }
};
process.Start();
var output = process.StandardOutput.ReadToEnd();
process.WaitForExit();

CliWrap方式（简洁优雅）：

C#
using System.Diagnostics;
using CliWrap;

namespace AppCliWrap
{
    internal class Program
    {
        static async Task Main(string[] args)
        {

            var result = await Cli.Wrap("git")
                .WithArguments(["status"])
                .WithWorkingDirectory("D:\\myproject\\18csharp-code")
                .ExecuteAsync();

            // 自动包含进程信息
            Console.WriteLine($"退出码: {result.ExitCode}");
            Console.WriteLine($"执行时间: {result.RunTime}");
        }
    }
}

阅读全文