DateTime.Now 性能杀手

这个不是瞎说,微软自己解释的: System.DateTime.Now 运行缓慢

DateTime.Now 成本高昂，因为它使用 TimeZoneInfo.GetIsDaylightSavingsFromUtc() 确定夏令时 (DST)。 请考虑改用 DateTime.UtcNow，而不使用 DateTime.Now。
如果使用 DateTime 来计算时间增量（例如测量某些活动的持续时间），则频繁调用此方法的成本可能会很高。 在此方案中，检查是否可以改用 DateTime.UtcNow。

但是 DateTime.UtcNow 同样也有性能问题:

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1, 首先解决肉眼可见的 DateTime.Now 的性能问题

DateTime.Now 看起来人畜无害, 但是在高并发, 大量需要时间计算的场景下, 这个东西会浪费掉大量的 CPU. 无奈要使用当前时间只有这一个途径, 微软只是给了一个解释, 并没有给出详细的解决方案 (DateTime.UtcNow 也不行, 上图可以解释).
既然无法改变 DateTime.Now, 那只得改变自己.
DateTime.Now 运行缓慢, 那不防我们减少调用它的频率. 大部分的业务场景只是用来比较一下时间, 不必太精确.
由此, 可以设计一个定时刷新的类, 这个类提供一个不大精确的当前时间, 这样就可以减少 DateTime.Now 的调用, 从而减少 CPU 的使用频率:

    /// <summary>
    /// DateTime.Now, UtcNow 是消耗CPU的大户. 
    /// 对于不需要太精确的时间, 可以定期刷新值, 以节省CPU
    /// </summary>
    public class SlowDateTime
    {
        private static TimeSpan interval;
        private static DateTime _now = DateTime.Now;
        public static DateTime Now => _now;
        private static DateTime _utcNow = DateTime.UtcNow;
        public static DateTime UtcNow => _utcNow;

        public static void Init(TimeSpan interval)
        {
            SlowDateTime.interval = interval;
            Refresh();
        }

        private static void Refresh()
        {
            Task.Factory.StartNew(async () =>
            {
                while (true)
                {
                    await Task.Delay(interval);
                    _now = DateTime.Now;
                    _utcNow = DateTime.UtcNow;
                }
            }, TaskCreationOptions.LongRunning);
        }
    }

在启动的时候, 调用 SlowDateTime.Init(...), 确定刷新频率, 在不需要太精确的当前时间的地方使用 SlowDateTime.Now 就行了.

2, 由于 DateTime.UtcNow, 用来提升性能的 MemoryCache 反而降低了性能

一般, 为了减少 数据库 / Redis 等服务 的压力, 也为了减少网络交换带来的性能损耗, 我会在程序中在设置一道 MemoryCache, 定期过期其中的数据. 也就是用内存换时间.
但是在不知不觉中就陷入了一个高级的BUG:
MemoryCache 在取数据的时候, 会确定数据是否过期, 怎么判断呢? 当然是获取当前时间, 在和数据的过期时间对比.在高并发的情况下, 这个自然就降低了程序的性能.

好在:

1. 可以用 MemoryCache 的数据, 一般精确度要求度不高.
2. MemoyCacheOptons 有一个 Clock 属性.

    public class SlowClock : ISystemClock
    {
        public DateTimeOffset UtcNow => SlowDateTime.UtcNow;

        public static SlowClock Default { get; }

        static SlowClock()
        {
            Default = new SlowClock();
        }
    }

在声明 MemoryCache 的时候, 带上这个 SlowClock 就行了.

private static readonly MemoryCache cache = new(new MemoryCacheOptions() { Clock = SlowClock.Default });

3, 其它

在StackExchange.Redis, log4net 中, 也大量的使用了 DateTime.UtcNow , 但是不像 MemoryCache , 可以修改 Clock.