.NET 效能優化 11 大實戰技巧：避免裝箱、字串處理、集合選擇、異常處理

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前言

.NET 應用效能優化往往在細節。本文彙整 11 個實戰優化技巧，涵蓋集合選擇、字串操作、XML 處理、迴圈優化、異常處理、資源釋放、快取策略等核心領域，助你寫出高效能代碼。

1. 避免使用 ArrayList —— 改用泛型集合

問題：ArrayList 存儲 object，值類型存入需裝箱，取出需拆箱，產生額外記憶體配置與 GC 壓力。

解決：.NET 2.0+ 使用泛型集合 List<T>、Dictionary<TKey, TValue> 等，強類型、無裝箱拆箱。

// 避免
ArrayList list = new ArrayList();
list.Add(100); // 裝箱
int i = (int)list[0]; // 拆箱

// 推薦
List list = new List();
list.Add(100); // 無裝箱
int i = list[0]; // 無拆箱

2. 優先使用 Hashtable / Dictionary 替代其他字典類型

Hashtable、Dictionary<TKey, TValue> 經過高度優化，查找效能優於 StringDictionary、NameValueCollection、HybridDictionary。小量資料亦適用。

3. 字串常數化 —— 避免重複字面值

// 避免：每次建立新字串物件
obj.Status = "ACTIVE";

// 推薦：編譯期常數，單一物件
const string C_STATUS = "ACTIVE";
obj.Status = C_STATUS;

4. 字串比較用 String.Compare 忽略大小寫

// 避免：建立兩個新字串（ToUpper/ToLower）
if (sVariable.ToUpper() == "COMPARE") ...

// 推薦：直接比較，忽略大小寫
const string C_VALUE = "COMPARE";
if (String.Compare(sVariable, C_VALUE, true) == 0) // true = ignoreCase
    Console.WriteLine("SAME");

5. 字串串接用 StringBuilder

// 避免：每次串接產生新字串，O(n²) 複雜度
string sXML = "";
sXML += "";
sXML += "Data";
sXML += "";

// 推薦：StringBuilder 可變緩衝區，O(n)
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.Append("");
sb.Append("");
sb.Append("Data");
sb.Append("");
string result = sb.ToString();

6. 唯讀 XML 用 XPathDocument 替代 XmlDocument

// 避免：XmlDocument 建立完整 DOM 樹，記憶體佔用大
XmlDocument doc = new XmlDocument();
doc.LoadXml(xmlString);
string name = doc.SelectSingleNode("/packet/child").InnerText;

// 推薦：XPathDocument 唯讀、流式、記憶體效率高
XPathDocument xpDoc = new XPathDocument(new StringReader(xmlString));
XPathNavigator nav = xpDoc.CreateNavigator();
XPathNodeIterator iter = nav.Select("packet/child");
while (iter.MoveNext())
    Console.WriteLine(iter.Current.Value);

7. 迴圈外宣告變數，迴圈內初始化

// 避免：每次迴圈重新配置區域變數空間（雖 JIT 可能優化，但語意不清）
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    SomeClass obj = new SomeClass();
    // ...
}

// 推薦：語意清晰，避免誤解
SomeClass obj = null;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    obj = new SomeClass();
    // ...
}

8. 捕捉具體例外類型，避免捕捉 System.Exception

// 避免：吞沒所有例外，隱藏真實錯誤
try { ... }
catch (Exception ex) { ... }

// 推薦：精準處理預期例外
try { ... }
catch (NullReferenceException ex) { ... }
catch (ArgumentOutOfRangeException ex) { ... }
catch (InvalidCastException ex) { ... }

9. Try-Catch-Finally 確保資源釋放

SqlConnection conn = null;
try
{
    conn = new SqlConnection(connStr);
    conn.Open();
    // ...
}
catch (Exception ex)
{
    // 錯誤處理
}
finally
{
    if (conn != null) conn.Close(); // 或 conn.Dispose()
    // 更佳：using 區塊自動釋放
}

最佳實務：實作 IDisposable 的物件一律用 using 區塊。