.NET Framework 4.5 的五大特性

http://www.itstrike.cn/Question/10777f22-b683-45ee-a957-c38368823a01.html
介绍
从.NET4.5发布到现在已经有一年多了。但问题是针对最近微软发布的版本信息中,大部分的.NET开发人员所讨论交流的只是其中的一两个特性。其他的特性仅仅停留在MSDN中或者沦为简介文档。
例如:现在问一个.NET开发人员:.NET4.5的核心框架是什么?他们大多数将只能说出异步和等待(至少,我接触的人中,只谈论过这些特性)
再次,浏览所有特性确实是一件非常困难的事情。因为,从你所从事的方面来看,有些特性听起来不是那么让你感兴趣。
因此,在这篇文章中,我挑选了.NET 4.5中介绍的五个我喜欢的特性。再次声明:不排除在我所喜欢的特性中,你一个都不感兴趣。但是写这篇文章之前,我时刻谨记更大.NET社区中提到的特性,并且我希望可以满足你的预期。

注意:这篇文章仅涉及核心特性,ASP.NET,WCF,WPF,WWF等等不在讨论范围之内。

特性1:异步和等待(代码标记)
这个特性已经快被讨论滥了,而且几乎每一个.NET技术狂人都会谈论此特性。但是此特性依旧是我的最爱。稍后您将明白为什么我会以这些话作为开场白。

异步(async)和等待(await )是用来标记代码在一个任务(线程)完成后,需要继续执行代码的所在位置的标记量。
让我们通过理解下面的代码来尽量理解上面的描述。如果你明白下面的代码流程:

在静态无返回值的主函数Static void main()入口处调用Method()函数。

Method()方法生成一个延时10秒的任务(线程)LongTask。

同时,任务被调用结束,程序执行到返回 Method()函数执行剩余代码。也就是说:调用是多线程的,等待10秒的任务LongTask 和 Method()方法中剩余代码同时在运行。

现在,在上述情况下,若我们想要以另一种方式实现第三步的操作。那么异步和等待这两个关键字可以帮助我们。

现在,关于异步和等待有三点需要重点注意:

异步和等待是一对关键字,你不能单独使用。

异步在一个方法中做标记,这个关键字只是一个用来标记这个方法有等待(await)关键字的指示器。

这个等待关键字标记了任务重新开始的位置。所以,你要在task这个线程中始终寻找等待(await)这个关键字。

下面是前面应用了异步(async)和等待(await)的代码一个修改后的版本。所有步骤都保留不变,除了第三步是完成第二步之后才执行。 简而言之,就是程序完成任务(线程)的操作后,回到Method()方法,继续执行。

现在你读完了“异步”和“等待”的讨论。让我们一起讨论一个问题:上述代码的行为,也可以用Task.Wait或者 Task.ContinueWith 来实现。那么它们有什么区别?我把这个问题留作家庭作业,请自行完成。

特性2:Zip 附属功能(Zip压缩)

Zip是一个被广泛接受的档案文件格式之一。Zip压缩格式以*.Zip固定格式为大多数的操作系统所支持。

在Windows操作系统中,被称作“压缩文件”.

在MAC OS(苹果专用系统)中则被称为“档案公用程序”

现在,在.NET中我们还没有嵌入对Zip解压程序的支持。很多开发人员第三方组件如:DotnetZip。在.NET4.5当中Zip特性已经融入了framework当中,且命名空间为:System.IO.Compression.

第一步,你需要参考两个命名空间:

System.IO.Compression.FileSystem

System.IO.Compression

下一步是:引入下面两个命名空间:

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using System.IO.Compression;
如果你想要将一个文件压缩为Zip格式文件,你可以用如下所示的CreateFromDirectory方法。

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ZipFile.CreateFromDirectory(@”D:\data”,@”D:\data.zip”);
特性3:正则表达式超时

“Regex”在数据验证方面最受欢迎。考虑到您可能对“Regex”完全陌生的。请参考我介绍Regex如何运作的视频。But because of the typical parsing logic of regex it is exposed to DOS attacks. Let us try to understand in detail what I mean by that.但是由于正则表达式典型的逻辑解析是暴露在DOS攻击之下的。让我们尝试了解一下细节来明白我为什么这么说。
例如,我们来看一下这个规则表达式-“^(\d+)$”。这个正则表达式的规则是只有数字符合条件。你也可以看一看下面描述正则表达式如何评估输入信息的符号图。现在,假设我们想要验证“123456x”。正如下图所示,正则表达式将走六条路径。

但是如果我们再扩展一位输入参数,它将有七条路径。也就是说,随着输入参数长度的增加,正则表达式的验证需要更多地时间来验证。即:验证所需时间和输入参数的长度为线型关系。

现在让我们把前面的表达式“^(\d+) (\d+)+ ”。如果你意识到了这个正则表达式写的非常复杂。而且我们想验证“123456x”。它将执行32条路径。 如果你再添加一个字符,它遍历的路径将变成64条。

也就是说,对上述正则表达式而言,验证输入参数的长度与消耗时间是指数关系。

现在,你可能会问:这些有关系吗?但是我要说的是:当正则表达式执行线性相关的验证时,这个特点可能被黑客利用,以实现DOS攻击。他们可以输入非常长的字符串,使你的应用永远处于挂起状态(始终处于正则验证状态)。
一个比较合适的解决方法是:设置正则操作的超时限制。好消息是,在.NET4.5中,你可以像下面所示代码那样,为正则验证添加一个超时属性。所以,如果你收到任何类型的恶意注入时,你的应用不会陷入死循环。

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try
{
var regEx = new Regex(@”^(\d+)+$”, RegexOptions.Singleline, TimeSpan.FromSeconds(2));
var match = regEx.Match(“123453109839109283090492309480329489812093809x”);
}
catch (RegexMatchTimeoutException ex)
{
Console.WriteLine(“Regex Timeout”);
}

特性4:配置文件的优化(提升启动时性能)

众所周知,.NET代码处于半编译格式。在运行时,JIT编译器才会运行和解释半编译的IL代码为本机的机器码。由于第一次运行.NET程序的时候JIT忙于把IL编码解释为机器代码,因此程序运行的会非常慢。这也是JIT被很多.NET程序员诟病的一个问题。
为了缩减启动时间,在.NET4.5中。我们有了一个叫做“配置文件优化”的一个利器。文件中只包含了程序启动时所需方法的列表。所以,当程序启动时,后台的JIT将会把这些方法翻译成机器语言/本地编码并运行。
后台运行的JIT将跳过多数控制器,直接编译启动项配置文件里的方法,因此可以大大缩减所需时间。需要注意的是:你需要多核硬件的支持,否则的话,可以直接忽略此特性了。

为了创建“配置文件”这个文件,你首先需要引入System.Runtime这个命名空间。第二步,你要调用静态类ProfileOptimization 中的SetProfileRoot和StartProfile 方法。现在,当程序启动后台JIT时,它将通过后台读取配置文件并编译启动方法来缩短启动时间。

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using System.Runtime;

// Call the Setprofilerroot and Startprofile method
ProfileOptimization.SetProfileRoot(@”D:\ProfileFile”);

ProfileOptimization.StartProfile(“ProfileFile”);
注意:ASP.NET 4.5和Silverlight的应用程序默认采用Profileoptimization 静态类进行处理。因此上述代码不必再此类项目中再写一遍。

特性5:垃圾回收器(GC后台清理)

垃圾回收器在一个.NET程序中是一项非常繁重的任务。并且,在ASP.NET应用程序中表现更为明显。ASP.NET的应用程序在服务器端运行,而且许多客户端会向服务器发送请求来创建对象。这使得GC清理非必要对象的工作更加繁重。

在.NET4.0中,当GC清理垃圾时,所有应用程序的线程是被中止的。你可以在上图中看到,我们有三个应用程序的线程正在运行,我们有两个GC分别运行在不同的线程。一个GC线程对应一个本地进程。现在,应用程序的线程正在正常执行。现在,随着这些程序的线程执行它们任务的过程中,它们也创建了托管对象。
在某些事件节点上,后台的GC运行并开始清理。当这些后台的GC开始清理时,它们将中止所有应用程序的线程,这将导致在此时间节点上服务器和应用程序间的响应时间将会拉长。

为了解决以上问题,服务器端的GC应运而生。服务器GC会多开启一个后台运行的线程。这个线程将在后台运行,并且持续清理二代对象。因此,减少了主GC线程的负载。由于GC采用双线程运行,主程序的线程被中止的频率将大大境地。从而提高了应用程序的运行效率。为了使用服务器GC,我们需要在配置文件中将添加gcServer XML标签,并使之有效。如下所示

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