延迟初始化

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 */

  实现延迟初始化属性

  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     }

   

  参考 文献：
  

  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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