‫بهینه‌سازی حافظه و عملکرد Garbage Collector در برنامه‌های ASP.NET Core

اشیاء موجود در حافظه تا زمانی که هیچ مرجعی (reference) به آن‌ها وجود نداشته باشد، توسط GC جمع‌آوری نمی‌شوند. وقتی شما لیست را با new کردن دوباره بازنویسی می‌کردید، لیست قبلی همچنان در حافظه باقی می‌ماند، چون ممکن بود همچنان مرجعی به آن وجود داشته باشد (مثلاً در جایی از برنامه یا در stack/heap). این باعث می‌شد که حافظه به‌مرور انباشته شود، به‌خصوص در پردازش‌های سنگین با تعداد زیادی شیء. وقتی لیست را با متد Clear خالی می‌کردید، فقط اشیاء داخل لیست (عناصر لیست) از لیست حذف می‌شدند، اما خود شیء لیست (ساختار داده‌ای آن) و برخی متادیتاها (مانند ظرفیت داخلی آرایه) همچنان در حافظه باقی می‌ماندند. همچنین، اگر عناصر لیست خودشان اشیاء پیچیده‌ای (مانند DTOها) باشند، ممکن است مرجع‌هایی به آن‌ها در جای دیگری از برنامه وجود داشته باشد، که مانع از جمع‌آوری کامل توسط GC می‌شود. به همین دلیل، حتی با فراخوانی دستی GC، حافظه آزادسازی کامل نشد و همچنان 500 مگابایت اشغال شده بود. وقتی لیست را null می‌کنید، مرجع به شیء لیست کاملاً قطع می‌شود. این کار به GC اجازه می‌دهد که نه‌تنها خود شیء لیست، بلکه تمام اشیاء داخل آن (مانند DTOها) را که دیگر مرجعی به آن‌ها وجود ندارد، جمع‌آوری کند. این باعث شد که حافظه به‌صورت مؤثرتری آزاد شود و در نهایت فقط 8 تا 10 مگابایت اشغال شود. دلیل این موفقیت این است که null کردن مرجع، به GC سیگنال واضحی می‌دهد که این شیء دیگر مورد نیاز نیست و می‌تواند به‌طور کامل از حافظه حذف شود. GC در زبان‌های مدرن مانند #C و Java به‌گونه‌ای طراحی شده است که به‌صورت خودکار و بهینه حافظه را مدیریت کند. اگر شما به‌صورت دستی مرجع‌ها را null کنید، ممکن است در برخی موارد به GC فشار غیرضروری وارد کنید یا رفتار پیش‌بینی‌ناپذیری ایجاد کنید. به‌عنوان مثال، اگر متغیری هنوز در scope باشد، null کردن آن ممکن است تأثیر محدودی داشته باشد، چون GC همچنان ممکن است آن را نگه دارد تا scope به پایان برسد.

روش بهتر کار با تعداد آیتم بالا، عدم ساخت لیست‌های سنگین و استفاده از yield return است:

private static IEnumerable<DataRowDto> GetDataStreamFromDatabase()
{
    using (var connection = new SqlConnection("connection_string"))
    {
        connection.Open();
        using (var command = new SqlCommand("SELECT Id, Data FROM YourTable", connection))
        using (var reader = command.ExecuteReader())
        {
            while (reader.Read())
            {
                yield return new DataRowDto
                {
                    Id = reader.GetInt32(0),
                    Data = reader.GetString(1)
                };
            }
        }
    }
}

در اینجا به‌جای ذخیره‌ی تمام نتایج در یک لیست، از IEnumerable و yield return برای استریم کردن استفاده می‌کنیم. متد GetDataStreamFromDatabase از yield return استفاده می‌کند تا داده‌ها را به‌صورت تنبل (lazy) تولید کند. این یعنی داده‌ها فقط زمانی که نیاز است (در زمان iteration) تولید می‌شوند، نه اینکه همه‌ی ردیف‌ها یکجا در حافظه بارگذاری شوند.