不可不知的C#基础 4. 延迟加载 -- 提高性能

延迟加载(lazy loading) 设计模式是为了避免一些无谓的性能开销而提出来的，所谓延迟加载就是当在真正需要数据(读取属性值)的时候，才真正执行数据加载操作.

有效使用它可以大大提高系统性能.

为了便于理解, 我们来建立一个场景, 假设我们要构造一个Hero(英雄) 类, 每个Hero 有自己的名字和(SpecialSkill)特殊技能.

建模

这是一种建立的方法:

public class Hero
{
    public string FullName { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public SpecialSkill Skill{ get; set; }

    public Hero(string name)
    {
        Name = name;
        FullName = "Super " + name;
        Skill = new SpecialSkill(name);
    }
}
public class SpecialSkill
{
    public int Power { get; set; }
    public string SkillName { get; set; }
    public int StrengthSpent { get; set; }
    public SpecialSkill(string name)
    {
        Console.WriteLine("loading special skill .....");
        Power = name.Length;
        StrengthSpent = name.Length * 3;
        SkillName = name + " Blazing";
        Console.WriteLine(SkillName + ",... this's what makes a legend!");
    }
} 
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Hero hero = new Hero("wukong");            
        Console.WriteLine("

.......................Press Enter to continue.......................

");
        Console.Read();
        Console.WriteLine("Hero's special skill: " + hero.Skill.SkillName);
        Console.Read();
        Console.Read();
    }
}

 

 

运行程序后输出如下, 这个例子非常的容易理解, 结果也是显然的.

它的缺点是, 当运行Hero 构造函数的时候, SpecialSkill 的所有属性都已经加载了. 如果我们只想获取这个Hero 的FullName, 我们也加载了SpecialSkill 所有值.

属性的加载延迟

在没有Lazy<T> 以前我们可以这样做:

public class Hero
 {
     public string FullName { get; set; }
     public string Name { get; set; }
     private SpecialSkill skill;
     public SpecialSkill Skill
     { 
         get { return skill ?? (skill = new SpecialSkill(Name)); }
     }
     public Hero(string name)
     {
         Name = name;
         FullName = "Super " + name;
         

     }
 }

即: 修改属性SpecialSkill的加载方法. 那么当我们再运行程序时, 得到的输出就是:

非常好! 这就是我们要的效果, 这样可以让系统更加的有效率.

Lazy<T>

当net framework 引入了Lazy<T> 类后, 我们也可以使用它来实现:

public class Hero
{
    public string FullName { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    
    private readonly Lazy<SpecialSkill> skill;
    public SpecialSkill Skill
    {
        get { return skill.Value; }
    }

    public Hero(string name)
    {
        Name = name;
        FullName = "Super " + name;
        
        skill = new Lazy<SpecialSkill>(() => new SpecialSkill(name));
    }
}

Lazy<T>提供对延迟初始化的支持。而 Lazy<T> 中的一个属性 Value, 则是获取当前 Lazy<T> 实例的延迟初始化值。

Lazy<T>的优势

那么既然我们已经可以用属性缓存的方法实现, 为什么还要引入Lazy<T> ?

至少Lazy<T> 有以下几点优势:

1. 它具有 LazyThreadSafetyMode, 但是我们一般不使用它, 除非是很关键的情况下(在此略去181个字)
2. 它使属性的定义行更加简单
3. 从语义上来讲, 它更加明确, 更加具有可读性
4. 它允许null为有效值