Fallen wir diesmal direkt mit der sprichwörtlichen Tür ins Haus:

Method	Job	Runtime	FleetLength	Mean	Error	StdDev	Median	Gen0	Gen1	Allocated
ForEachIteration	.NET 6.0	.NET 6.0	1	3.195 ns	0.2099 ns	0.6090 ns	3.143 ns	–	–	–
ForIIteration	.NET 6.0	.NET 6.0	1	4.181 ns	0.1815 ns	0.5294 ns	4.000 ns	–	–	–
LinqOfTypePerformance	.NET 6.0	.NET 6.0	1	115.638 ns	7.8305 ns	20.4910 ns	108.013 ns	0.0343	–	144 B
LinqParallelCastPerformance	.NET 6.0	.NET 6.0	1	20,626.291 ns	410.4717 ns	1,171.0990 ns	20,427.220 ns	1.9531	–	8176 B
SpanForIterationByReferencePerformance	.NET 6.0	.NET 6.0	1	4.016 ns	0.1864 ns	0.5377 ns	3.930 ns	–	–	–
SpanForIterationPerformance	.NET 6.0	.NET 6.0	1	3.568 ns	0.1310 ns	0.3800 ns	3.530 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET 8.0	.NET 8.0	1	1.925 ns	0.2366 ns	0.6975 ns	1.761 ns	–	–	–
ForIIteration	.NET 8.0	.NET 8.0	1	2.621 ns	0.1234 ns	0.3618 ns	2.563 ns	–	–	–
LinqOfTypePerformance	.NET 8.0	.NET 8.0	1	80.595 ns	2.5101 ns	7.2021 ns	79.526 ns	0.0343	–	144 B
LinqParallelCastPerformance	.NET 8.0	.NET 8.0	1	18,398.318 ns	748.8382 ns	2,207.9663 ns	18,018.951 ns	1.9531	–	8176 B
SpanForIterationByReferencePerformance	.NET 8.0	.NET 8.0	1	2.099 ns	0.1014 ns	0.2908 ns	2.058 ns	–	–	–
SpanForIterationPerformance	.NET 8.0	.NET 8.0	1	2.410 ns	0.1180 ns	0.3422 ns	2.352 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	1	3.533 ns	0.1778 ns	0.5187 ns	3.372 ns	–	–	–
ForIIteration	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	1	4.041 ns	0.1394 ns	0.3954 ns	4.024 ns	–	–	–
LinqOfTypePerformance	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	1	202.122 ns	6.3453 ns	18.2058 ns	199.411 ns	0.0496	–	209 B
LinqParallelCastPerformance	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	1	41,402.425 ns	2,959.3635 ns	8,725.7502 ns	39,456.732 ns	1.8311	0.0610	7982 B
SpanForIterationByReferencePerformance	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	1	92.662 ns	1.8500 ns	3.5198 ns	92.335 ns	–	–	–
SpanForIterationPerformance	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	1	88.218 ns	2.2224 ns	6.3406 ns	87.391 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	1	3.732 ns	0.1122 ns	0.1843 ns	3.734 ns	–	–	–
ForIIteration	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	1	5.601 ns	0.1501 ns	0.3654 ns	5.540 ns	–	–	–
LinqOfTypePerformance	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	1	210.521 ns	6.5248 ns	18.8255 ns	208.679 ns	0.0496	–	209 B
LinqParallelCastPerformance	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	1	36,338.355 ns	1,003.3575 ns	2,926.8409 ns	36,125.793 ns	1.8311	0.0610	7981 B
SpanForIterationByReferencePerformance	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	1	95.460 ns	1.7305 ns	2.7944 ns	94.814 ns	–	–	–
SpanForIterationPerformance	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	1	81.856 ns	2.5334 ns	7.3899 ns	81.153 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET 6.0	.NET 6.0	10000	22,952.337 ns	771.7217 ns	2,275.4388 ns	22,959.010 ns	–	–	–
ForIIteration	.NET 6.0	.NET 6.0	10000	23,236.938 ns	724.9941 ns	2,020.9938 ns	22,717.865 ns	–	–	–
LinqOfTypePerformance	.NET 6.0	.NET 6.0	10000	165,207.916 ns	5,007.2815 ns	14,366.8293 ns	161,838.037 ns	–	–	144 B
LinqParallelCastPerformance	.NET 6.0	.NET 6.0	10000	100,265.381 ns	6,354.7593 ns	18,737.1511 ns	96,767.963 ns	1.9531	–	8177 B
SpanForIterationByReferencePerformance	.NET 6.0	.NET 6.0	10000	20,204.932 ns	391.1524 ns	450.4517 ns	20,309.161 ns	–	–	–
SpanForIterationPerformance	.NET 6.0	.NET 6.0	10000	23,980.477 ns	954.0262 ns	2,782.9392 ns	23,515.498 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET 8.0	.NET 8.0	10000	8,067.743 ns	213.9685 ns	624.1562 ns	7,999.893 ns	–	–	–
ForIIteration	.NET 8.0	.NET 8.0	10000	14,671.885 ns	430.0111 ns	1,261.1483 ns	14,388.570 ns	–	–	–
LinqOfTypePerformance	.NET 8.0	.NET 8.0	10000	94,391.197 ns	2,279.5301 ns	6,613.3300 ns	93,559.656 ns	–	–	144 B
LinqParallelCastPerformance	.NET 8.0	.NET 8.0	10000	64,690.254 ns	4,214.7212 ns	12,427.2006 ns	63,837.616 ns	1.9531	–	8230 B
SpanForIterationByReferencePerformance	.NET 8.0	.NET 8.0	10000	8,115.275 ns	261.1368 ns	765.8691 ns	8,089.366 ns	–	–	–
SpanForIterationPerformance	.NET 8.0	.NET 8.0	10000	10,242.061 ns	654.4640 ns	1,835.1872 ns	9,846.310 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	10000	24,160.238 ns	1,666.6025 ns	4,914.0151 ns	21,258.899 ns	–	–	–
ForIIteration	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	10000	25,045.952 ns	794.7605 ns	2,330.8949 ns	24,686.707 ns	–	–	–
LinqOfTypePerformance	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	10000	287,201.387 ns	5,468.8233 ns	5,115.5407 ns	286,597.852 ns	–	–	209 B
LinqParallelCastPerformance	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	10000	142,866.523 ns	5,702.3113 ns	16,633.9099 ns	139,671.899 ns	1.8311	0.1221	7987 B
SpanForIterationByReferencePerformance	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	10000	47,288.875 ns	3,210.0274 ns	9,414.4548 ns	47,085.809 ns	–	–	–
SpanForIterationPerformance	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	10000	37,838.959 ns	2,461.2474 ns	7,257.0436 ns	37,084.753 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	10000	30,065.280 ns	1,056.1619 ns	3,064.1171 ns	29,276.416 ns	–	–	–
ForIIteration	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	10000	30,510.202 ns	925.4133 ns	2,655.1843 ns	30,080.426 ns	–	–	–
LinqOfTypePerformance	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	10000	350,806.732 ns	12,405.6056 ns	35,990.9112 ns	341,720.215 ns	–	–	211 B
LinqParallelCastPerformance	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	10000	129,103.810 ns	3,238.2464 ns	9,548.0424 ns	128,201.807 ns	1.8311	0.1221	8011 B
SpanForIterationByReferencePerformance	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	10000	21,630.709 ns	624.8556 ns	1,741.8476 ns	21,344.678 ns	–	–	–
SpanForIterationPerformance	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	10000	30,743.895 ns	704.0257 ns	2,053.6760 ns	30,662.811 ns	–	–	–

Auffällig ist, in der obenstehenden Tabelle, die die Ergebnisse für 1 und 10.000 Iterationen zeigt, das einfache foreach-Schleifekonstrukt über das C#-Keyword in dem meisten Fällen die beste Performance liefert. Das widerspricht ein wenig den intuitiven Erwartungen, dass eine for-i-Schleife performanter sein müsste.

Hintergrund ist hier, dass, obwohl Microsoft AsSpan() ursprünglich in .NET Framework 4.6.2 nicht verfügbar war, diese Methoden als Erweiterungsmethoden dennoch Einzug in .NET Framework fanden und auch intern genutzt werden. Durch die Übersetzung von C#-Code in MSIL und danach erst durch JIT-Compiling in maschinenspezifischen Code, ergeben sich entsprechende Möglichkeiten, die auch hin und wieder genutzt werden.

Obwohl, bei näherer Betrachtung, die Implementation von AsSpan() dem liskovschen Substitutionsprinzip widerspricht, ist der Performancegewinn nicht von der Hand zu weisen.

Als letzter Vergleich dieser Serie noch die obenstehende Liste ausschließlich mit den foreach-Läufen für 10.000 Iterationen:

Method	Job	Runtime	FleetLength	Mean	Error	StdDev	Median	Gen0	Gen1	Allocated
ForEachIteration	.NET 6.0	.NET 6.0	10000	22,952.337 ns	771.7217 ns	2,275.4388 ns	22,959.010 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET 8.0	.NET 8.0	10000	8,067.743 ns	213.9685 ns	624.1562 ns	7,999.893 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET Framework 4.6.2	.NET Framework 4.6.2	10000	24,160.238 ns	1,666.6025 ns	4,914.0151 ns	21,258.899 ns	–	–	–
ForEachIteration	.NET Framework 4.7.2	.NET Framework 4.7.2	10000	30,065.280 ns	1,056.1619 ns	3,064.1171 ns	29,276.416 ns	–	–	–

Auch wenn in einigen Sonderfällen, wie beispielsweise einer sehr hohen Anzahl von Elementen durch spezielle Zugriffe und / oder Parallelisierung weitere Performance herausgeholt werden kann, würde ich diese Ansatz nur dann empfehlen, wenn es wirklich notwendig wäre.

Somit komme ich zu folgendem Fazit aus dieser ersten Reihe:

Die Performance von .NET-Anwendungen ist von mehreren Aspekten abhängig. Optimierter, eigener Code ist hier ein Bestandteil. Optimierungen in der CLR durch Updates, aber auch die Entscheidung, eine bestehende .NET-Anwendung auf ein neueres Zielframework zu setzen, können stark spürbare Auswirkungen auf die Performance haben. Die meisten dieser Auswirkungen sind positiv, das ist ein Kernanspruch der Entwicklung neuer .NET-Versionen.

Ebenso können Optimierungen und Anpassungen im JIT-Compiler das Laufzeitverhalten einer Anwendung, ohne dass es eines Update der Anwendung selbst bedarf, Einfluss auf das Laufzeitverhalten haben.

.NET-Anwendungen sind keine statischen Konstrukte, sondern befinden sie sich, selbst lange nachdem der Ersteller eine Software released hat, in einem indirektem Zyklus permanenter Optimierung.

Diese Aspekte müssen während der Entwicklung gegenwärtig sein. Entwickler verwenden gerne für alles Lösungen, die es schon gibt. Nur leider werden oftmals die einfachsten, sprachgegebenen Ansätze ignoriert.

In einem Projekt wurde ich bereits mit drei unterschiedlichen Packages konfrontiert, die alle nichts anderes machen als das Publisher-Subscriber-Pattern zu implementieren.

Dabei werden nicht nur die Hürden für die Projektpflege, sondern auch für solche „Optmierungen unter der Motorhaube“ unnötig erhöht. Ich selbst verfolge lieber einen defensiven Ansatz und solange es nicht absolut notwendig ist, ein NuGet-Package zu nutzen oder eine Eigenimplementation kein besseres Ergebnis erzielen könnte, nehme ich davon Abstand, mir Abhängigkeiten in meine Projekte reinzuziehen. Manchmal sollte man sich mit Abstand fragen, ob man nur auf der Suche nach einem Problem für eine Lösung ist oder die potentielle Abhängigkeit das Leben und damit die Pflege eines Projektes wirklich vereinfachen kann.