我应该在每个绘画请求中创建新的笔刷/画笔，还是在整个应用程序生命周期内保留它们？

Question

我有一个应用程序，它进行了很多绘图，假设它是一个类似于Visio的应用程序。它有一些具有多个子对象的对象，这些对象可以被绘制，连接，调整大小等。目前，当我对特定的子对象或对象调用paint方法时，我会执行以下操作：

using(var pen = new Pen(this.ForeColor))
{
    // Paint for this object.
}

我看到了不同的答案，有人说在一个不断绘制相同内容的应用程序中（可能只是调整大小、移动等），应该这样做。我应该将 Pen/Brush 与对象一起存储，并在应用程序被处理时全部释放它们，还是创建/释放每个绘画调用所需的效率足够高（记住这是一个相当图形密集型的应用程序）。

编辑：已经有两个答案提供了相互矛盾的答案，这就是我不确定是否要进行切换的地方。有没有人对差异有任何统计数据？

- TheCloudlessSky

Answer 1

当然，你也可以使用Pens和Brushes类，这些类提供了由运行时已经创建的对象。

例如，如果你想要一个标准颜色的Pen，可以这样做：

var pen = Pens.Red;

同样地，如果你只需要标准的纯色画笔，你可以使用Brushes来完成相同的操作：

var brush = Brushes.Red

使用这些工具，您不需要担心清理、处理或其他方面的问题。

如果您想要创建自己的不同颜色，例如使用不同的 alpha 组件或渐变刷子，则仍然需要自己创建并适当清理它们。

编辑：在我的古老的 XP 机器上运行测试应用程序，在创建和处理 100,000 个新笔的数组大约需要半秒钟的时间（在 Debug 模式下）。

这相当于每支笔大约 5 微秒。只有您可以决定这是否足够快。我猜测这段时间可能与您的其他操作相比相对不重要。

- Andy

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是的，所有笔刷/画笔的颜色都不同于预定义的颜色。 - TheCloudlessSky

我在查看你的帖子之前进行了一些测试，你是正确的，创建/处理非常快。在这种情况下，优化是不必要的。谢谢！ - TheCloudlessSky

Answer 2

只有在您特定的应用程序上进行测试后，才能知道性能影响，但是该框架似乎没有问题，可以在应用程序的整个生命周期中保留一些笔。第一次调用 Pens.Black 时，它会创建一个黑色笔并将其缓存。您将在以后的调用中获得相同的对象，并且它从未被明确地处理（实际上，Pens.Black.Dispose() 将引发异常）。但是，您不希望盲目地创建笔，并在应用程序结束时将它们保留待处理，因为这会泄漏非托管内存。根据应用程序中使用模式的不同，有几个选择可供选择。

给每个对象一个私有的 Pen，在设置 ForeColor 时创建并重复使用以进行所有绘画。您应该使您的对象 IDisposable，以便可以正确地处理该 Pen。

如果您使用的颜色相对较少，但许多对象使用每种颜色，则可能不希望每个对象拥有自己的 Pen。创建一些缓存类来保持 Dictionary<Color,Pen> 并通过 PenCache.GetPen(ForeColor) 分发它们。就像使用 Pens.Black 一样，现在您可以忘记处理它们了。如果您短暂地使用一种颜色，然后不再需要它，则会出现问题。Pen 被缓存，因此您将永远占用它的内存。相反，您可以使用 Dictionary<Color,WeakReference<Pen>>，允许缓存的笔在不再需要时最终进行垃圾回收。

最后一个选项可能是最好的通用解决方案，避免了不必要的创建和处理，同时让垃圾收集器确保孤立的笔不会造成太多内存麻烦。当然，在您特定的情况下，它可能并不更好。

- stevemegson

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+1，因为我真的很喜欢使用WeafReference的想法。我将不得不在另一个项目中阅读更多相关信息。通过一些测试，我发现创建/释放笔刷是相当高效的，所以我接受了安迪的答案。 - TheCloudlessSky

我不知道这是否值得。实际上，笔具有丰富的选项，不仅仅是普通的颜色。宽度、画笔、样式、图案、帽子等等。如果你需要它们全部，那将会很麻烦。 - GorillaApe

Answer 3

重新使用在多次操作中需要的笔和刷子，比每次使用using处理它们要快得多。

我肯定会建议尽可能多地重用它们（我之前看过代码比较，但现在找不到来源），但确实要记住在真正完成时将它们处理掉。

- Codesleuth

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你没有任何证据表明速度提升了多少？如果不是真正必要的话，我不想进行优化。 - TheCloudlessSky

Answer 4

是的，最好像@fantius建议的那样进行测试，你可能会发现它并不重要 - 虽然我会倾向于保持它们开放，因为如果我记得正确，它们是未受管理的资源，可能会占用您的内存。 如果您每次都重新创建它们，您需要特别小心地正确处理它们以避免内存泄漏。

- Grant Crofton

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每次重新创建时，可以使用“using”语句将它们处理掉。 - TheCloudlessSky

Answer 5

好的，这是一个旧问题，对于一些人来说可能是新问题，它有一个简单直观的解决方案，并附有详细的解释。

“我应该比绘画操作所需的时间更长地保留绘画资源，例如笔和刷子吗？”这个问题被重新表述了吗？答案是否定的，你不应该在那种情况下这样做；但为什么呢，这意味着什么？

当你向图形对象绘制时，每创建一个绘画对象（如笔、刷子、路径、矩阵等）都会使用占用内存的资源。

是的，确实需要创建笔、刷子等进行绘画，然后执行myPen.dispose()，紧接着立即释放所有对已处理对象的引用，通过将该对象树设置为null（例如：myPen = null;），这样可以使垃圾回收器释放这些对象持有的非托管内存，而无需等待调用对象finalize()。请参见：Garbage collection 以获取有关C#中垃圾回收工作原理的更多信息。

创建太多的这些IDisposable类对象，并且在使用它们后不释放这些对象，可能会对程序的运行造成严重影响，例如可能导致堆栈和堆内存异常，由于必须排序大量不必要的对象而导致增加CPU使用率，潜在地导致性能变慢甚至运行时崩溃，如果不加检查就会发生。有关更多信息，请参见 Stack and Heap。

故事的寓意是释放不再需要的资源；如果您必须保留资源，请在“保留资源”时进行基准测试，希望避免负面后果。

经验法则：最外层要确保在退出“绘制事件”例程时释放所有资源。最好的方法是，在每个绘制事件方法完成时，由该方法隐式创建的任何资源也应该释放。罚款，任何传递给这些方法的对象引用（如笔和画刷等）将被保留，直到调用基本对象finalize，这比必要的时间长，可以被认为是内存泄漏在定义的一般术语中。*传递太多引用等于无法使用的内存时间比预期或假定的时间长。

注意：谨慎地将像笔和画刷这样的对象引用传递给方法，并在类级别实现IDisposable接口以执行绘画操作。你的作业变得更加昂贵，建议查看IDisposable接口。

祝你绘画愉快！

- Jamie