## 引言

最近想把一些英文官方文档的资料翻译成中文，然后转化为Markdown文档，然后发现[百度通用翻译的API](https://fanyi-api.baidu.com/doc/21)有不错的免费额度，个人申请也能申请到高级版。这个额度足够个人的日常使用了。

![image.png](https://niuery.com/static/img/137ebde496e29359c97ed1b9cd904d03.image.png)

## 如何使用
如何使用通用翻译API？
- 使用您的百度账号登录[百度翻译开放平台](http://api.fanyi.baidu.com/)；
- 注册成为开发者，获得 APPID ；
- 进行开发者认证（如仅需标准版可跳过）；
- 开通通用翻译API服务：[开通链接](https://fanyi-api.baidu.com/choose)；
- 参考技术文档和 Demo 编写代码。

注册完毕后，就可以在百度开放翻译平台的管理控制台看到APPID和密钥，这样就可以通过直接调用翻译API了。

以下内容来自百度翻译开放平台官方文档：
### API地址

通用翻译API通过 HTTP 接口对外提供多语种互译服务。您只需要通过调用通用翻译API，传入待翻译的内容，并指定要翻译的源语言（支持源语言语种自动检测）和目标语言种类，就可以得到相应的翻译结果。

通用翻译API HTTPS 地址：

```js
https://fanyi-api.baidu.com/api/trans/vip/translate
```
### 输入参数
请求方式： 可使用 `GET` 或 `POST` 方式，如使用 `POST` 方式，`Content-Type` 请指定为：`application/x-www-form-urlencoded` 。

字符编码：统一采用 UTF-8 编码格式。

query 长度：为保证翻译质量，请将单次请求长度控制在 6000 bytes以内（汉字约为输入参数 2000 个）。

![image.png](https://niuery.com/static/img/2e0e2b3ba236443d9b1bece990d2a72f.image.png)

### 输出参数

返回的结果是json格式，包含以下字段：

![image.png](https://niuery.com/static/img/af97155a4e64c550548ef109d6864b3e.image.png)

### 错误码

当翻译结果无法正常返回时，请参考下表处理

![image.png](https://niuery.com/static/img/28f1830083ea908b460dc41a5f7651c4.image.png)


### 签名生成

**这里需要特别注意，签名生成容易出错！**。

签名生成分为两步：
1. 将请求参数中的 APPID(appid)， 翻译 query(q，注意为UTF-8编码)，随机数(salt)，以及平台分配的密钥(可在管理控制台查看) 按照 appid+q+salt+密钥的顺序拼接得到字符串 1。
2. 对字符串 1 做 MD5 ，得到 32 位小写的 sign（注意一定转小写）。

除此之外，需要注意以下几点：

- 待翻译文本（q）需为 UTF-8 编码；
- 在生成签名拼接 appid+q+salt+密钥 字符串时，q 不需要做 URL encode，在生成签名之后，发送 HTTP 请求之前才需要对要发送的待翻译文本字段 q 做 URL encode；
- 如遇到报 54001 签名错误，请检查您的签名生成方法是否正确，在对 sign 进行拼接和加密时，q 不需要做 URL encode，很多开发者遇到签名报错均是由于拼接 sign 前就做了 URL encode；
- 在生成签名后，发送 HTTP 请求时，如果将 query 拼接在URL上，需要对 query 做 URL encode。


## 控制台程序Demo

接下来根据自己需要，参考上文中的参数，编写C#控制台程序，测试调用API接口。

```csharp
using System;
using System.Net.Http;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Web;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        while (true)
        {
            var originalText = Console.ReadLine();
            await Translate(originalText);
        }
    }

    static async Task Translate(string originalText)
    {
        string APP_ID = "*************";//您的APPID

        string SecretKey = "****************";//您的密钥

        Random random = new Random();

        string salt = random.Next(10000, 99999).ToString();
        // appid + q + salt + 密钥的MD5值
        string sign = MD5Encrypt(APP_ID + originalText + salt + SecretKey);
        // 将输入的字符串进行URL编码并构造HTTP请求URL
        string url = $"https://fanyi-api.baidu.com/api/trans/vip/translate?" +
                     $"q={HttpUtility.UrlEncode(originalText)}" +
                     $"&from=en" +
                     $"&to=zh" +
                     $"&appid={APP_ID}" +
                     $"&salt={salt}" +
                     $"&sign={sign}";

        try
        {
            using (HttpClient client = new HttpClient())
            {
                // 发送GET请求并获取响应内容
                HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
                
                string responseBody = await response.Content.ReadAsStringAsync();
                // 解析响应JSON并输出翻译结果
                dynamic result = Newtonsoft.Json.JsonConvert.DeserializeObject(responseBody);
                
                Console.WriteLine($"{originalText} 的中文翻译为：{result.trans_result[0].dst}");
            }
        }
        catch (HttpRequestException e)
        {
            Console.WriteLine($"发生HTTP请求错误： {e.Message}");
        }
    }
    
    public static string MD5Encrypt(string input)
    {
        byte[] inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(input);

        using (MD5 md5 = MD5.Create())
        {
            byte[] hashBytes = md5.ComputeHash(inputBytes);
            
            return BitConverter.ToString(hashBytes).Replace("-", "").ToLower();
        }
    }
}
```
示例图：

![image.png](https://niuery.com/static/img/5c469b0bd61165a54d4d86ea15a9873b.image.png)

小工具 --- 百度翻译API翻译工具

工具 --- IL指令集解释

## 引言

先不论什么是闭包，什么是闭包陷阱，我们开篇先看一段代码：

```csharp
static void Main(string[] args)
{
    List<Action> lists = new List<Action>();

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        Action action = () => { Console.WriteLine(i); };

        lists.Add(action);
    }

    foreach (var action in lists)
    {
        action();
    }

    Console.ReadLine();
}
```
那么思考一下，控制台输出是什么？



## 闭包陷阱

上述代码的本意是想让 `Action`声明的匿名委托方法接收 `i` 的值，并输出

```csharp
0
1
2
3
4
```
但实际上，上述代码输出的是

```csharp
5
5
5
5
5
```
为什么会这样？就需要提到两个个概念，**变量作用域**和**闭包**。

**变量作用域就不说了，就是指变量可以被访问的范围。例如全局变量，局部变量等**。

**闭包：简单点说，就是函数和其引用的上下文的组合体，就是一个闭包。**，例如上文代码中，`for` 循环内部，匿名方法内引用了变量 `i` ，那么变量 `i` 和匿名方法 `() => { Console.WriteLine(i); }` 就组合成了一个闭包，在 `for` 循环中，变量 `i` 就是一个局部变量，但是在闭包中，变量 `i` 对于匿名方法来说就是全局变量。相当于这样：

```csharp
int i;

public void AnonymousMethod()
{
    Console.WriteLine(i);
}
```
所以，当 `for` 循环结束时，在闭包内的全局变量 `i` 的值就已经变成了5。则下面 `foreach` 代码每次执行输出均为5。

## 根据IL探究原理

实际上，编译器在执行的时候，也确实为闭包生成了一个类，这个类只包含了一个方法和一个全局变量。

来验证一下，将上述代码编译为dll后，通过ILDasm.exe工具查看生成的IL代码

![image.png](https://niuery.com/static/img/8b51e449c9ac390de9f60a9f9349e796.image.png)

可以看到IL为闭包生成了一个类 `<>c_DisplayClass0_0` ,这个类只包含了一个变量 `i`，如下：

![image.png](https://niuery.com/static/img/a4254f46e6e9af97aeac5968dc052107.image.png)

还包含了一个匿名方法`<Main>b_0:void`，从IL中，也可以看出，先取 `<>c_DisplayClass0_0` 的变量 `i` ，再调用控制台输出方法。如下：

![image.png](https://niuery.com/static/img/8fb799edead362055a7e26b6139deed3.image.png)

接下来，在看一下整个控制台程序 `Main` 方法的IL代码：

![image.png](https://niuery.com/static/img/b8db9ab5aa10eaf5a6a6f59be4e8415a.image.png)

在IL_0007行，可以看到，声明创建一个 `Action` 后就紧接着创建了一个 `<>c_DisplayClass0_0` 对象。且 `for` 循环的变量 `i` 就是 `<>c_DisplayClass0_0` 对象的变量 `i` （注意这里指的是引用，并不是值），这样，在循环结束的时候，对象的变量 `i` 就变成了5。

这样就可以解释为什么输出会是5了。

:::info{title="相关信息"}
需要注意的是，`Action action = () => { Console.WriteLine(i); };`这句代码只是声明了一个委托，委托绑定的是一个匿名方法，并没有真正执行，只有调用该委托的时候才真正执行。比如 `action()` 或 `action.Invoke()`。
:::

## 如何避免闭包陷阱

在上面的探究原理的过程中，其实也发现了追根究底的问题其实就是，在创建闭包对象的时候，引用的局部变量，在外部被修改（比如上面代码中的`for` 循环的变量 `i` 就是闭包对象的变量 `i`，指的是指针是同一个），那么可以在创建闭包对象的时候，重新创建一个指针对象，将预期值赋值给它就可以了，比如上面的示例代码可以这样修改：

```csharp
static void Main(string[] args)
{
    List<Action> lists = new List<Action>();

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        int temp = i;
        Action action = () => { Console.WriteLine(temp); };
        lists.Add(action);
    }

    foreach (var action in lists)
    {
        action();
    }

    Console.ReadLine();
}

```
这样，闭包对象的变量就不再是 `for` 循环的 `i` 了，也就不会再被修改。输出结果为：

```csharp
0
1
2
3
4
```

编码技巧 --- 谨防闭包陷阱

## 引言

**dynamic** 是 `Framework 4.0` 就出现特性，它的出现让 C# 具有了弱语言类型的特性。编译器在编译的时候不再对类型进行检查，默认 **dynamic** 对象支持开发者想要的任何特性。



## dynamic 介绍

在C#中，dynamic是一种类型，它允许你在运行时动态地确定对象的类型。

使用dynamic类型可以使代码更加灵活，因为不需要在编译时知道对象的确切类型，而可以在运行时根据需要确定类型。

### 确保dynamic对象调用有效

但是正因为你不知道对象的确切类型，所以在编码时一定要注意，确保对象的类型和属性和方法的存在，否则代码可能会引发运行时异常。

比如以下代码：

```csharp
static void Main(string[] args)
{
    dynamic dynamicObject = new Person();
    
    var attr1 = dynamicObject.Name;
    
    var attr2 = dynamicObject.GetAge();

    Console.ReadLine();
}


public class Person
{
    public string Gender { get; set; }
    
    public string Name { get; set; }
    
    public int MakeMoney()
    {
        return 200;
    }
}
```

上述在编译时是不会报错的，但是在运行时，执行第二句是没问题的，因为得到的 `dynamicObject` 对象是有 `Name` ，`Gender` 两个属性的，但是执行第三句时就会抛出异常 `Microsoft.CSharp.RuntimeBinder.RuntimeBinderException` ，并提示 `does not contain a definition for 'GetAge'`。

### dynamic 与 var

有时候会将 `var` 关键字与 `dynamic` 进行对比，那么我觉得主要有以下几点：
1.  `var` 用于在编译时推断变量类型，可以将其视为一种简写方式，将变量类型的声明推迟到编译时。而 `dynamic` 则是一种在运行时动态确定对象类型的类型。它允许您在运行时调用对象的属性和方法，而不需要在编译时确定对象的确切类型。
2.  `var`声明的变量在Visual Studio编译器中能够使用IntelliCode进行“智能提示”，因为Visual Studio编译器在此阶段是可以推断出其实际类型，而`dynamic` 类型的变量不可以进行”智能提示“。
3.  `var` 类型的变量可以使代码更加简洁和易于阅读，而使用 `dynamic` 类型的变量则可以使代码更加灵活和动态。 

## 使用 dynamic 简化反射

常规使用反射，调用上文中 `Person` 类 `MakeMoney()`方法，如下：

```csharp
Person person = new Person();

var method = typeof(Person).GetMethod("MakeMoney");

int moneys = (int)method.Invoke(person, null);
```
那如果使用 **dynamic** 进行简化，则像这样：

```csharp
dynamic person = new Person();

int moneys = person.MakeMoney();
```
这样使用 **dynamic** 后，代码更简洁，而且也减少了一次拆箱操作。

[基准测试工具 --- BenchmarkDotNet](https://niuery.com/post/58)这篇文章中，介绍了使用 **BenchmarkDotNet** 来测试性能，接下来依然使用 **BenchmarkDotNet** 来测试以下，测试一下执行100000次，上述两种方式的区别：

```csharp
static void Main(string[] args)
{
    BenchmarkRunner.Run<BenchmarkTest>();
}

[SimpleJob(RunStrategy.ColdStart, iterationCount: 100000)]
[MemoryDiagnoser]
public class BenchmarkTest
{
    [Benchmark()]
    public int UseReflection()
    {
        Person person = new Person();

        var method = typeof(Person).GetMethod("MakeMoney");

        int moneys = (int)method.Invoke(person, null);

        return moneys;
    }

    [Benchmark()]
    public int UseDynamic()
    {
        dynamic person = new Person();

        int moneys = person.MakeMoney();

        return moneys;
    }
}

```

看一下 **BenchmarkDotNet** 测试结果，从报告中能看出来，使用 Dynamic 方式的方法的平均执行时间（Mean）和内存分配（AllLocated）时远小于使用反射实现的。

![image.png](https://niuery.com/static/img/6525a4af3162ab178d8351644358b473.image.png)


## 结论

在相同数量级的反射实现和使用 Dynamic 方式实现， Dynamic 方式在执行时间或内存分配或代码简洁都是有优势的，所以**推荐使用 dynameic 来简化反射实现**。

编码技巧 --- 使用dynamic简化反射

## 介绍

今天介绍一个非常强大的基于.Net 的基准测试工具[BenchmarkDotNet](https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet)。

**BenchmarkDotNet** 已经被14300多个项目采用，包括非常多的知名开源项目，例如
- dotnet/performance（.Net所有运行时的基准测试项目）
- dotnet/runtime（.Net 运行时库），
- Roslyn (c#和Visual Basic编译器)，
- Mono、 ASP.NET Core、 ML.NET、 Entity Framework Core、 PowerShell SignalR、 f#、 Orleans, Newtonsoft.Json、Elasticsearch.Net、Dapper等诸多知名开源项目。



**BenchmarkDotNet**能够自动在所有运行时运行基准，汇总测试结果，并打印一个汇总表，其中包含众多基准信息：

![image.png](https://niuery.com/static/img/88011dbb5e07b75259d13fa4c02d71e4.image.png)

这些测试数据也可以导出为不同的格式(md, html, csv, xml, json等)，包括图片:

![image.png](https://niuery.com/static/img/c88bdd3cc5033da6d139913e4ebba4b3.image.png)

最主要的是它可以非常容易的编写基准测试，只需要安装好NuGet包之后，给需要测试的方法标注 `Attribute`，就可以执行测试。

## Demo
这里可以使用控制台或单元测试来进行测试。

官方GitHub上分别提供了基于控制台和基于XUnit单元测试的基准测试：
- [基于控制台Demo](https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet/tree/master/samples/BenchmarkDotNet.Samples)(https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet/tree/master/samples/BenchmarkDotNet.Samples)
- [基于Xunit单元测试Demo](https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet/tree/master/tests/BenchmarkDotNet.IntegrationTests)(https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet/tree/master/tests/BenchmarkDotNet.IntegrationTests)

接下来，以一个基于控制台的基准测试来讲解一下：

```csharp
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        BenchmarkRunner.Run<BenchmarkTest>();
    }
}

[SimpleJob(RunStrategy.ColdStart, iterationCount: 100000)]
public class BenchmarkTest
{
    [Benchmark()]
    public void CreateTuple()
    {
        var temp = new Tuple<int, string>(1, "");
    }
}
```

上述代码中，创建了一个 `BenchmarkTest` 类用于做基准测试，然后创建了一个 `CreateTuple()`方法，该方法创建一个 `Tuple` 对象，然后我们给这个方法标记 `[Benchmark()]` ,标记该方法用于做基准测试，然后在`BenchmarkTest` 类上标记 `[SimpleJob(RunStrategy.ColdStart, iterationCount: 100000)]`，表示是以冷启动的方式，执行该类要测试的基准方法100000次。

接下来，来看一下测试结果，输出：

![image.png](https://niuery.com/static/img/c2a7420ee028fcb436120ed92fbba760.image.png)

## 讲解

可以看到控制台输出分为了几个部分。

### Summary

可以看到控制台输出中黄色部分加下方表格，就是该报告主要内容，能看到当前执行测试时的运行环境，测试条件（IterationCount=100000  RunStrategy=ColdStart），表格中也能看到具体性能，比如，
1. Method(测试方法的名称为CreateTuple)。
2. Mean（测试运行的平均时间为420.7纳秒）。
3. Error(测试运行的标准误差为16.96纳秒)。
4. StdDev(所有测试运行的标准偏差为1630纳秒)。
5. Median(所有测试运行的中位数为300纳秒)。



### Legends

简单描述了表格中的一些参数。

实际上在 `BenchmarkDotNet` 中，这样的统计数据列大概有90多条，可以[参考这里](https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet/blob/master/src/BenchmarkDotNet/Columns/Column.cs)(https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet/blob/master/src/BenchmarkDotNet/Columns/Column.cs)

下面挑出一些常用统计列，简单解释：

- Method: 测试方法的名称。
- Mean: 所有测试运行的平均时间。
- Error: 测试运行的标准误差，标准误差是测试结果的离散程度的度量，标准误差越小，表示测试结果越稳定。
- StdDev: 所有测试运行的标准偏差，标准偏差是测试结果的离散程度的度量，标准偏差越小，表示测试结果越接近平均值。
- Median: 所有测试运行的中位数。中位数是测试结果的中间值，如果测试结果的个数为奇数，则中位数为中间的那个值；如果测试结果的个数为偶数，则中位数为中间两个值的平均值。
- Ratio: 每个测试运行的平均时间与基准测试运行的平均时间的比值。基准测试是性能最好的测试，它的比值为 1.0。其他测试的比值表示它们相对于基准测试的性能表现，比值越小，表示性能越好。
- RatioSD: 所有测试运行的比值的标准偏差。标准偏差越小，表示比值的离散程度越小，测试结果更稳定。
- Gen 0: 所有测试运行期间生成的第 0 代垃圾回收的次数。垃圾回收是 .NET 运行时自动回收不再使用的内存的机制，Generational Garbage Collection 是 .NET 中的一种垃圾回收算法。
- Gen 1: 所有测试运行期间生成的第 1 代垃圾回收的次数。
- Gen 2: 所有测试运行期间生成的第 2 代垃圾回收的次数。
- Allocated: 所有测试运行期间分配的内存总量。

### Warings

会给出一些警告，或者建议操作，像示例代码中生成100000个 `Tuple` 对象，他就报警方法执行实现太短，建议使用更多操作将其增加到至少100.0000 ms。

### Export
上面其实还有一部分控制台内容是 **Export** 内容 ,如下图所示：

![image.png](https://niuery.com/static/img/6cd7d808396959b3f2985fd3420a34e1.image.png)

默认给你生成了三种格式的报告，CSV格式，Markdownn格式，和Html格式，生成路径是运行根目录下的`BenchmarkDotNet.Artifacts\results\`文件夹下的 `BenchmarkDotNet.Console.BenchmarkTest-report`文件。

![image.png](https://niuery.com/static/img/937b599bbf4e631fca5d09965a572021.image.png)

## 总结
本篇抛砖引玉，只讲述基于控制台做基准测试，强烈建议各位看官阅读Github上的示例，学会使用更多的参数，借助 `BenchmarkDotNet` 做出更准确准确、更可靠的性能测试结果。


>参考
>
>BenchmarkDotNet Github地址：https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet
>
>基于控制台Demo Github地址：https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet/tree/master/samples/BenchmarkDotNet.Samples
>
>基于Xunit单元测试Demo Github地址：https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet/tree/master/tests/BenchmarkDotNet.IntegrationTests
>
>统计数据列参考 Githu地址：https://github.com/dotnet/BenchmarkDotNet/blob/master/src/BenchmarkDotNet/Columns/Column.cs