CWN(CHANGE WITH NEWS) - C#에서 StringBuilder로 성능 개선하는 방법은?

C# 언어를 사용할때 좀더 빠르고 효율적으로 작업할 수는 없을까? 특히 문자열 작업은 .NET에서 변경할 수 없는 유형이라 좀더 효율적인 방법이 필요하다. .NET에서 String 개체를 수정하면 새 데이터를 보유하기 위해 메모리에 새 String 개체가 매번 생성된다.

반면, StringBuilder 개체는 변경할 수 있는 문자열을 나타내며, 문자열 크기가 커짐에 따라 메모리 할당을 동적으로 확장한다. 따라서 StringBuilder를 사용하면 성능을 향상시키기 위해 용량을 설정할 수 있고, 생성할 문자열의 크기를 알고 있다면 그에 따라 초기 용량을 설정하여 메모리 할당도 상당히 줄일 수 있다.

또한 재사용 가능한 StringBuilder 개체 풀을 사용하여 할당을 방지함으로써 StringBuilder 성능을 향상시킬 수 있으며, StringBuilderCache를 사용하면 문자열을 훨씬 빠르게 적은 할당으로 등록할 수 있다.

StringBuilderCache는 .NET 및 .NET Core에서 사용할 수 있는 내부 클래스다. StringBuilder의 여러 인스턴스를 만들어야 할 때마다 StringBuilderCache를 사용하면 할당 비용을 상당히 줄일 수 있다.

그렇다면, 이러한 성능 향상은 어떠한 방식으로 할 수 있을까? 다음의 과정을 통해 진행해보도록 하자

1. Visual Studio에서 콘솔 애플리케이션 프로젝트 만들기
먼저 Visual Studio에서 .NET Core 콘솔 애플리케이션 프로젝트를 생성해야 한다. 시스템에 Visual Studio 2019가 설치되어 있다고 가정하고 새 .NET Core 콘솔 애플리케이션 프로젝트를 만든다. 그러면 Visual Studio 2019에서 새 .NET Core 콘솔 애플리케이션 프로젝트가 생성된다.

2. BenchmarkDotNet NuGet 패키지 설치
BenchmarkDotNet 은 .NET 코드를 벤치마킹하기 위한 가벼운 오픈 소스 라이브러리다.BenchmarkDotNet을 사용하려면 BenchmarkDotNet 패키지를 설치해야 한다. Visual Studio 2019 IDE 내에서 NuGet 패키지 관리자를 통해 또는 NuGet 패키지 관리자 콘솔에서 명령을 실행하여 이 작업을 수행할 수 있다.

3. StringBuilderCache를 사용하여 할당 줄이기

StringBuilderCache는 StringBuilder 인스턴스를 캐싱한 다음 새 StringBuilder 인스턴스가 필요할 때 다시 사용하여 작동한다. 메모리에 StringBuilder 인스턴스가 하나만 있으면 되므로 할당이 줄어든다.

코드로 설명해본다면, Program.cs 파일에 StringBuilderBenchmarkDemo라는 클래스를 만든후, AppendStringUsingStringBuilder라는 메서드를 만든다. 다음으로 AppendStringUsingStringBuilderCache라는 메서드를 만든다.이후 BenchmarkRunner 클래스를 사용하여 초기 시작점을 지정한다.

이제 릴리스 모드에서 프로젝트를 컴파일하고 벤치마킹을 실행하면 완료된다.

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