1. Оптимизация обработки больших данных в реальном времени

Проблема: В проекте для финансового сектора требовалось обрабатывать поток из 50 000+ сообщений в секунду с минимальной задержкой (<10 мс). Нативная реализация на List<T> и блокирующих коллекциях вызывала GC-наводнения и задержки до 200 мс.

Решение:

// Использование кольцевого буфера на unsafe коде + memory pooling
public unsafe class LowLatencyBuffer<T> where T : unmanaged
{
    private readonly T*[] _buffers;
    private readonly int _size;
    private volatile int _writePosition;

    public void Add(ref T item)
    {
        int pos = Interlocked.Increment(ref _writePosition) % _size;
        Unsafe.Copy(ref item, ref _buffers[pos]);
    }
}

Как пришли к решению:

• Профилирование показало, что 60% времени тратилось на аллокации
• Тестировали различные подходы: ArrayPool<T>, Span<T>, MemoryMappedFile
• Итоговое решение снизило аллокации на 99.8% и задержки до 3-5 мс

2. Распараллеливание сложных вычислений с зависимостями

Проблема: В CAD-системе нужно было рассчитать физическую модель из 1000+ взаимосвязанных элементов, где каждый следующий шаг зависел от результатов предыдущих.

Решение:

// Комбинация TPL Dataflow и кастомного планировщика
var executionOptions = new ExecutionDataflowBlockOptions
{
    MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount,
    TaskScheduler = new DependencyAwareTaskScheduler()
};

var transformBlock = new TransformBlock<ModelNode, ModelNode>(
    node => CalculateNode(node),
    executionOptions);

Как пришли к решению:

• Сначала пробовали простой Parallel.ForEach - получили race conditions
• Затем пытались использовать Actor Model (Akka.NET), но overhead был слишком велик
• Финальное решение использовало граф вычислений с приоритезацией на основе зависимостей

3. Миграция legacy-системы на .NET Core без downtime

Проблема: Критическая система на .NET Framework 4.5.2 требовала перехода на .NET 6 с 100% uptime и обратной совместимостью со старыми плагинами.

Решение:

// Adapter для загрузки legacy-плагинов
public class LegacyPluginAdapter : IHostedService
{
    private readonly AppDomain _legacyDomain;

    public Task StartAsync(CancellationToken ct)
    {
        _legacyDomain = AppDomain.CreateDomain("Legacy");
        var loader = (LegacyLoader)_legacyDomain
            .CreateInstanceAndUnwrap(typeof(LegacyLoader).Assembly.FullName,
                                   typeof(LegacyLoader).FullName);
        return loader.InitializeAsync();
    }
}

Как пришли к решению:

• Проанализировали 3 возможных пути: side-by-side, proxy-сервисы, appdomain изоляция
• Реализовали фасадный слой с постепенным переносом функционала
• Использовали тесты совместимости на 2000+ сценариев

Резюмируем

1. Производительность: Глубокая работа с памятью и аллокациями
2. Параллелизм: Кастомные решения для сложных зависимостей
3. Миграции: Стратегии постепенного перехода с гарантиями стабильности