概念:一個對象的延遲初始化(也稱延遲實例化)意味着該對象的創建將會延遲至第一次使用該對象時。 延遲初始化主要用於提高性能,避免浪費計算,並減少程序內存要求。
以下是最常見的方案:
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有一個對象的創建開銷很大時,應用程序可能不會使用它。 例如,假定您在內存中有一個 Customer 對象,該對象的 Orders 屬性返回一個 Orders 對象。 初始化 Orders 對象可能需要創建 Orders 對象的一個大數組(Orders[]),並可能需要數據庫連接。 如果用戶從不訪問 Orders 屬性,則沒有理由使用系統內存或計算周期來創建 Orders 對象。 通過使用 Lazy<Orders> 將 Orders 對象聲明為延遲初始化,可以避免在不使用該對象的情況下浪費系統資源。
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有一個對象的創建開銷很大,您想要將創建它的時間延遲到完成其他開銷大的操作之后。 例如,假定您的應用程序在啟動時加載若干個對象實例,但只有一些對象實例需要立即執行。 通過將不必要的對象的初始化延遲到已創建必要的對象之后,可以提高應用程序的啟動性能。
盡管您可以編寫自己的代碼來執行遲緩初始化,但我們建議改用 System..::.Lazy<(Of <(T>)>) 類。 Lazy<(Of <(T>)>) 支持線程安全(在一個線程中創建實例后,對其它線也是共享的),並提供一致的異常傳播策略。
基本語法:
1 Lazy<Orders> Orders=new Lazy<Orders>();
另外,還可以在 Lazy<(Of <(T>)>) 構造函數中傳遞一個委托,用於在創建時調用包裝類的特定構造函數重載,並執行所需的任何其他初始化步驟,如以下示例中所示。
1 Lazy<Orders> _orders = new Lazy<Orders>(() => new Orders(OrderSorted.CreateDate)); //可以重載指定的構造函數,如用來實現一種排序規則
在創建 Lazy 對象之后,在第一次訪問 Lazy<(Of <(T>)>) 實例的 Value 屬性之前,將不會創建 Orders 的實例。 在第一次訪問包裝類型時,將會創建並返回該包裝類型,並將其存儲起來以備任何將來的訪問。
1 // 當滿足一種條件時,再去創建orders對象 2 if (displayOrders == true) 3 { 4 DisplayOrders(_orders.Value.OrderData); 5 } 6 else 7 { 8 // Don't waste resources getting order data. 9 }
線程安全初始化
默認情況下,Lazy<(Of <(T>)>) 對象是線程安全的。 這意味着如果構造函數未指定線程安全性的類型,它創建的 Lazy<(Of <(T>)>) 對象都是線程安全的。 在多線程方案中,要訪問線程安全的 Lazy<(Of <(T>)>) 對象的 Value 屬性的第一個線程將為所有線程上的所有后續訪問初始化該對象,並且所有線程都共享相同數據。 因此,由哪個線程初始化對象並不重要,爭用條件將是良性的。
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 */
實現延遲初始化屬性若要通過使用延遲初始化來實現一個公共屬性,請將該屬性的支持字段定義為 Lazy<(Of <(T>)>) 對象,並從該屬性的 get 訪問器返回 Value 屬性。
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(這個Orders不會應該Customer的實例化,而被實例化,它只會在使時,才會被實例化) 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 }
延時實例化,在大對象時使用比較多,使用Lazy<(Of <(T>)>)我們還可以實現一種泛型的單例基類,看代碼:
1 /// <summary> 2 /// 泛型單例基類 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 }
參考 文獻:
http://technet.microsoft.com/zh-cn/magazine/dd997286%28VS.95%29.aspx
http://www.fascinatedwithsoftware.com/blog/post/2011/07/13/A-Generic-Singleton-Class.aspx
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