نگاهی به درون سیستم Binding در WPF و یافتن مواردی که هنوز در حافظه‌اند

اندازه‌ی قلم متن

تخمین مدت زمان مطالعه‌ی مطلب: چهار دقیقه

در WPF، زیر ساخت‌های ComponentModel توسط کلاسی به نام PropertyDescriptor، منابع Binding موجود در قسمت‌های مختلف برنامه را در جدولی عمومی ذخیره و نگهداری می‌کند. هدف از آن، مطلع بودن از مواردی است که نیاز دارند توسط مکانیزم‌هایی مانند INotifyPropertyChanged و DependencyProperty ها، اطلاعات اشیاء متصل را به روز کنند.
در این سیستم، کلیه اتصالاتی که Mode آن‌ها به OneTime تنظیم نشده است، به صورت اجباری دارای یک valueChangedHandlers متصل توسط سیستم PropertyDescriptor خواهند بود و در حافظه زنده نگه داشته می‌شوند؛ تا بتوان در صورت نیاز، توسط سیستم binding اطلاعات آن‌ها را به روز کرد.
همین مساله سبب می‌شود تا اگر قرار نیست خاصیتی برای نمونه توسط مکانیزم INotifyPropertyChanged اطلاعات UI را به روز کند (یک خاصیت معمولی دات نتی است) و همچنین حالت اتصال آن به OneTime نیز تنظیم نشده، سبب مصرف حافظه بیش از حد برنامه شود.
اطلاعات بیشتر
A memory leak may occur when you use data binding in Windows Presentation Foundation

راه حل آن هم ساده است. برای اینکه valueChangedHandler ایی به خاصیت ساده‌ای که قرار نیست بعدها UI را به روز کند، متصل نشود، حالت اتصال آن‌را باید به OneTime تنظیم کرد.

سؤال: در یک برنامه بزرگ که هم اکنون مشغول به کار است، چطور می‌توان این مسایل را ردیابی کرد؟

برای دستیابی به اطلاعات کش Binding در WPF، باید به Reflection متوسل شد. به این ترتیب در برنامه جاری، در کلاس PropertyDescriptor به دنبال یک کلاس خصوصی تو در توی دیگری به نام ReflectTypeDescriptionProvider خواهیم گشت (این اطلاعات از طریق مراجعه به سورس دات نت و یا حتی برنامه‌های ILSpy و Reflector قابل استخراج است) و سپس در این کلاس خصوصی داخلی، فیلد خصوصی propertyCache آن‌را که از نوع HashTable است استخراج می‌کنیم:

 var reflectTypeDescriptionProvider = typeof(PropertyDescriptor).Module.GetType("System.ComponentModel.ReflectTypeDescriptionProvider");
var propertyCacheField = reflectTypeDescriptionProvider.GetField("_propertyCache",
BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic);

اکنون به لیست داخلی Binding نگهداری شونده توسط WPF دسترسی پیدا کرده‌ایم. در این لیست به دنبال مواردی خواهیم گشت که فیلد valueChangedHandlers به آن‌ها متصل شده است و در حال گوش فرا دادن به سیستم binding هستند (سورس کامل و طولانی این مبحث را در پروژه پیوست شده می‌توانید ملاحظه کنید).

یک مثال: تعریف یک کلاس ساده، اتصال آن و سپس بررسی اطلاعات درونی سیستم Binding

فرض کنید یک کلاس مدل ساده به نحو ذیل تعریف شده است:

namespace WpfOneTime.Models
{
    public class User
    {
        public string Name { set; get; }
    }
}

سپس این کلاس به صورت یک List، توسط ViewModel برنامه در اختیار View متناظر با آن قرار می‌گیرد:

using WpfOneTime.Models;
using System.Collections.Generic;

namespace WpfOneTime.ViewModels
{
    public class MainWindowViewModel
    {
        public IList<User> Users { set; get; }

        public MainWindowViewModel()
        {
            Users = new List<User>();
            for (int i = 0; i < 1000; i++)
            {
                Users.Add(new User { Name = "name " + i });
            }
        }
    }
}

تعاریف View برنامه نیز به نحو زیر است:

<Window x:Class="WpfOneTime.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:ViewModels="clr-namespace:WpfOneTime.ViewModels"        
        Title="MainWindow" Height="350" Width="525">
    <Window.Resources>
        <ViewModels:MainWindowViewModel x:Key="vmMainWindowViewModel" />
    </Window.Resources>
    <Grid DataContext="{Binding Source={StaticResource vmMainWindowViewModel}}">        
        <ListBox ItemsSource="{Binding Users}">
            <ListBox.ItemTemplate>
                <DataTemplate>
                    <TextBlock Text="{Binding Name}" />
                </DataTemplate>
            </ListBox.ItemTemplate>
        </ListBox>
    </Grid>
</Window>

همه چیز در آن معمولی به نظر می‌رسد. ابتدا به ViewModel برنامه دسترسی یافته و DataContext را با آن مقدار دهی می‌کنیم. سپس اطلاعات این لیست را توسط یک ListBox نمایش خواهیم داد.
خوب؛ اکنون اگر اطلاعات HashTable داخلی سیستم Binding را در مورد View فوق بررسی کنیم به شکل زیر خواهیم رسید:

بله. تعداد زیادی خاصیت Name زنده و موجود در حافظه باقی هستند که تحت ردیابی سیستم Binding می‌باشند.
در ادامه، نکته‌ی ابتدای بحث را جهت تعیین حالت Binding به OneTime، به View فوق اعمال می‌کنیم (یک سطر ذیل باید تغییر کند):

 <TextBlock Text="{Binding Name, Mode=OneTime}" />

در این حالت اگر نگاهی به سیستم ردیابی WPF داشته باشیم، دیگر خبری از اشیاء زنده دارای خاصیت Name در حال ردیابی نیست:

به این ترتیب می‌توان در لیست‌های طولانی، به مصرف حافظه کمتری در برنامه WPF خود رسید.
بدیهی است این نکته را تنها در مواردی می‌توان اعمال کرد که نیاز به به‌روز رسانی‌های ثانویه اطلاعات UI در کدهای برنامه وجود ندارند.

چطور از این نکته برای پروفایل یک برنامه موجود استفاده کنیم؟

کدهای برنامه را از انتهای بحث دریافت کنید. سپس دو فایل ReflectPropertyDescriptorWindow.xaml و ReflectPropertyDescriptorWindow.xaml.cs آن‌را به پروژه خود اضافه نمائید و در سازنده پنجره اصلی برنامه، کد ذیل را فراخوانی نمائید:

 new ReflectPropertyDescriptorWindow().Show();

کمی با برنامه کار کرده و منتظر شوید تا لیست نهایی اطلاعات داخلی Binding ظاهر شود. سپس مواردی را که دارای HandlerCount بالا هستند، مدنظر قرار داده و بررسی نمائید که آیا واقعا این اشیاء نیاز به valueChangedHandler متصل دارند یا خیر؟ آیا قرار است بعدها UI را از طریق تغییر مقدار خاصیت آن‌ها به روز نمائیم یا خیر. اگر خیر، تنها کافی است نکته Mode=OneTime را به این Bindingها اعمال نمائیم.

دریافت کدهای کامل پروژه این مطلب
WpfOneTime.zip

نگاهی به درون سیستم Binding در WPF و یافتن مواردی که هنوز در حافظه‌اند

مطالب مشابه

#

#