基础才是重中之重~延迟初始化

简介:

概念:一个对象的延迟初始化(也称延迟实例化)意味着该对象的创建将会延迟至第一次使用该对象时。 延迟初始化主要用于提高性能,避免浪费计算,并减少程序内存要求。

以下是最常见的方案:

  • 有一个对象的创建开销很大时,应用程序可能不会使用它。 例如,假定您在内存中有一个 Customer 对象,该对象的 Orders 属性返回一个 Orders 对象。 初始化 Orders 对象可能需要创建 Orders 对象的一个大数组(Orders[]),并可能需要数据库连接。 如果用户从不访问 Orders 属性,则没有理由使用系统内存或计算周期来创建 Orders 对象。 通过使用 Lazy<Orders> 将 Orders 对象声明为延迟初始化,可以避免在不使用该对象的情况下浪费系统资源。

  • 有一个对象的创建开销很大,您想要将创建它的时间延迟到完成其他开销大的操作之后。 例如,假定您的应用程序在启动时加载若干个对象实例,但只有一些对象实例需要立即执行。 通过将不必要的对象的初始化延迟到已创建必要的对象之后,可以提高应用程序的启动性能。

    尽管您可以编写自己的代码来执行迟缓初始化,但我们建议改用 System..::.Lazy<(Of <(T>)>) 类。 Lazy<(Of <(T>)>) 支持线程安全(在一个线程中创建实例后,对其它线也是共享的),并提供一致的异常传播策略。

    基本语法:

    1 Lazy<Orders> Orders=new Lazy<Orders>();

    另外,还可以在 Lazy<(Of <(T>)>) 构造函数中传递一个委托,用于在创建时调用包装类的特定构造函数重载,并执行所需的任何其他初始化步骤,如以下示例中所示。

    1 Lazy<Orders> _orders = new Lazy<Orders>(() => new Orders(OrderSorted.CreateDate)); //可以重载指定的构造函数,如用来实现一种排序规则

    在创建 Lazy 对象之后,在第一次访问 Lazy<(Of <(T>)>) 实例的 Value 属性之前,将不会创建 Orders 的实例。 在第一次访问包装类型时,将会创建并返回该包装类型,并将其存储起来以备任何将来的访问。

    1 // 当满足一种条件时,再去创建orders对象
    2 if (displayOrders == true)
    3 {
    4     DisplayOrders(_orders.Value.OrderData);
    5 }
    6 else
    7 {
    8     // Don't waste resources getting order data.
    9 }

    线程安全初始化

    默认情况下,Lazy<(Of <(T>)>) 对象是线程安全的。 这意味着如果构造函数未指定线程安全性的类型,它创建的 Lazy<(Of <(T>)>) 对象都是线程安全的。 在多线程方案中,要访问线程安全的 Lazy<(Of <(T>)>) 对象的 Value 属性的第一个线程将为所有线程上的所有后续访问初始化该对象,并且所有线程都共享相同数据。 因此,由哪个线程初始化对象并不重要,争用条件将是良性的。

     1 // Initialize the integer to the managed thread id of the 
     2 // first thread that accesses the Value property.
     3 Lazy<int> number = new Lazy<int>(() => 
     4      Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
     5 
     6 Thread t1 = new Thread(() => 
     7     Console.WriteLine("number on t1 = {0} ThreadID = {1}",
     8                       number.Value, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId));
     9 t1.Start();
    10 
    11 Thread t2 = new Thread(() => 
    12     Console.WriteLine("number on t2 = {0} ThreadID = {1}",
    13                       number.Value, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId));
    14 t2.Start();
    15 
    16 Thread t3 = new Thread(() => 
    17     Console.WriteLine("number on t3 = {0} ThreadID = {1}", number.Value,
    18                       Thread.CurrentThread.ManagedThreadId));
    19 t3.Start();
    20 
    21 // Ensure that thread IDs are not recycled if the 
    22 // first thread completes before the last one starts.
    23 t1.Join();
    24 t2.Join();
    25 t3.Join();
    26 
    27 /* Sample Output:
    28     number on t1 = 11 ThreadID = 11
    29     number on t3 = 11 ThreadID = 13
    30     number on t2 = 11 ThreadID = 12
    31     Press any key to exit.
    32 */

    若要通过使用延迟初始化来实现一个公共属性,请将该属性的支持字段定义为 Lazy<(Of <(T>)>) 对象,并从该属性的 get 访问器返回 Value 属性。

     1 class Customer
     2 {
     3     private Lazy<Orders> _orders;
     4     public string CustomerID {get; private set;}
     5     public Customer(string id)
     6     {
     7         CustomerID = id;
     8         _orders = new Lazy<Orders>(() =>
     9         {
    10             // You can specify any additonal 
    11             // initialization steps here(这个Orders不会应该Customer的实例化,而被实例化,它只会在使时,才会被实例化)
    12             return new Orders(this.CustomerID);
    13         });
    14     }
    15 
    16     public Orders MyOrders
    17     {
    18         get
    19         {
    20             // Orders is created on first access here.
    21             return _orders.Value;
    22         }
    23     }
    24 }

    延时实例化,在大对象时使用比较多,使用Lazy<(Of <(T>)>)我们还可以实现一种泛型的单例基类,看代码:

     1  /// <summary>
     2     /// 泛型单例基类
     3     /// </summary>
     4     public abstract class Singleton<TEntity> where TEntity : class
     5     {
     6         private static readonly Lazy<TEntity> _instance
     7           = new Lazy<TEntity>(() =>
     8           {
     9               var ctors = typeof(TEntity).GetConstructors(
    10                   BindingFlags.Instance
    11                   | BindingFlags.NonPublic
    12                   | BindingFlags.Public);
    13               if (ctors.Count() != 1)
    14                   throw new InvalidOperationException(String.Format("Type {0} must have exactly one constructor.", typeof(TEntity)));
    15               var ctor = ctors.SingleOrDefault(c => c.GetParameters().Count() == 0 && c.IsPrivate);
    16               if (ctor == null)
    17                   throw new InvalidOperationException(String.Format("The constructor for {0} must be private and take no parameters.", typeof(TEntity)));
    18               return (TEntity)ctor.Invoke(null);
    19           });
    20 
    21         public static TEntity Instance
    22         {
    23             get { return _instance.Value; }
    24         }
    25     }

     本文转自博客园张占岭(仓储大叔)的博客,原文链接:基础才是重中之重~延迟初始化,如需转载请自行联系原博主。

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