为什么用BinaryWriter发送数据的速度要快得多，使用写(Byte[])而不是使用foreach和Write(Byte)？

Question

我使用C#和32feet (版本3.5)通过蓝牙(SPP)发送250个字节的块到我目前正在为其编写固件的嵌入式设备。

我使用以下代码设置我的连接：

var client = new BluetoothClient();
client.Encrypt = true;
client.Connect(bluetoothAddress, ServiceClassId);
NetworkStream stream = client.GetStream();
var writer = new BinaryWriter(stream);

我遇到了一些吞吐量很低的问题，每个块使用以下代码传输大约100 ms：

public void SendData(List<byte> data)
{
    try
    {
        foreach (byte d in data)
        {
            writer.Write(d);
        }
        writer.Flush();
    }
    catch (Exception)
    {
        // The connection was lost
        ConnectionCleanup();
    }
}

在将上面的代码块更改为下面的代码之后，每个块在4ms内传输。

try
{
    writer.Write(data.ToArray());
    writer.Flush();
}
catch (Exception)
{
    // The connection was lost
    ConnectionCleanup();
}

我很难理解这种“简单”的代码更改如何会对吞吐量产生如此大的影响。有人能帮我解释一下发生了什么吗？我想这跟32英尺的潜在机制有关吧？

我反复修改了代码，每次结果都是一样的。所传输的数据也是相同的。

我还直接从Windows连接到设备，然后在Realterm中打开COM端口发送相同的数据。在本例中，我获得了与使用writer.Write(data.ToArray())类似的吞吐量。

我正在使用Microsoft Bluetooth Stack。

Answer 1

看看参考源 for BinaryWriter，Write(byte)调用底层流的WriteByte(byte)，Write(byte[])调用Write(byte[], int, int)。进一步看，我们看到NetworkStream没有覆盖虚拟方法WriteByte，因此使用了基本实现：

// Writes one byte from the stream by calling Write(byte[], int, int).
// This implementation does not perform well because it allocates a new
// byte[] each time you call it, and should be overridden by any 
// subclass that maintains an internal buffer.  Then, it can help perf
// significantly for people who are writing one byte at a time.
public virtual void WriteByte(byte value)
{
    byte[] oneByteArray = new byte[1];
    oneByteArray[0] = value;
    Write(oneByteArray, 0, 1);
}

而且，NetworkStream没有内部缓冲区，它只是将写调用传递给底层Socket。在第一种情况下，您正在进行250次网络呼叫，在第二种情况下，您正在进行1次网络呼叫，因此，性能差异的原因应该是显而易见的。