Effective C# 原則 16：最小化垃圾產生

垃圾回收器（GC）雖高效，但堆積物件配置與回收仍比堆疊操作昂貴。頻繁配置短暫參考型別會拖垮效能。掌握三大技巧，減輕 GC 壓力：

1. 將頻繁使用的區域變數提升為成員欄位

反例：OnPaint 每次建立相同 Font 物件。

// 差：每次 Paint 事件配置新 Font
using (Font f = new Font("Arial", 10f)) { ... }

正例：建立一次，重複使用。

// 好：唯讀成員，建構時初始化
private readonly Font _font = new Font("Arial", 10f);
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
    e.Graphics.DrawString(DateTime.Now.ToString(), _font, Brushes.Black, new PointF(0,0));
}

實作 IDisposable 的成員提升為欄位時，擁有者類別也應實作 IDisposable（參見原則 18）。

2. 靜態單例共用常用物件

Brushes.Black 採惰性單例模式：全程序僅建立一個黑色筆刷，首次使用時建立，後續直接重用。

private static Brush _blackBrush;
public static Brush Black
{
    get
    {
        if (_blackBrush == null) _blackBrush = new SolidBrush(Color.Black);
        return _blackBrush;
    }
}

框架以此模式提供常用顏色、筆刷、筆等，未使用的資源永不建立。

3. 使用可變建構器建立不可變物件

字串串接 msg += ... 每次產生新字串，舊字串成垃圾：

// 低效：產生 4 個垃圾字串
string msg = "Hello, ";
msg += user.Name;
msg += ". Today is ";
msg += DateTime.Now.ToString();

改用 string.Format 或 StringBuilder：

// 好：單次配置
string msg = string.Format("Hello, {0}. Today is {1}", user.Name, DateTime.Now);

// 複雜情境：StringBuilder
var sb = new StringBuilder("Hello, ");
sb.Append(user.Name);
sb.Append(". Today is ");
sb.Append(DateTime.Now);
string final = sb.ToString();

StringBuilder 為可變緩衝區，完成後產出不可變字串。此模式適用於所有「多步驟建構不可變物件」情境（參見原則 7）。

總結

• 避免重複配置相同物件：區域變數 → 成員欄位、常用物件 → 靜態單例。
• 不可變型別多步驟建構時，使用建構器模式（StringBuilder、自訂 Builder）。
• GC 雖強，配置/回收堆積物件仍有成本；少配置、不配置無用物件。