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C# Lazy Loading

前言

按需加載對象延遲加載實際是推遲進行建立對象,直到對其調用後才進行建立初始化,延遲(懶加載)的好處是提高系統性能,避免不必要的計算以及不必要的資源浪費。

正常有這些情況:

  • 對象建立成本高且程式可能不會使用它。 例如,假定記憶體中有具有 Orders 屬性的 Customer 對象,該對象包含大量 Order 對象,初始化這些對象需要資料庫連接配接。 如果使用者永遠不要求顯示 Orders 或在計算中使用該資料,則無需使用系統記憶體或計算周期來建立它。 通過使用 Lazy 來聲明 Orders對象用于遲緩初始化,可以避免在不使用該對象時浪費系統資源。
  • 對象建立成本高,且希望将其建立推遲到其他高成本操作完成後。 例如,假定程式在啟動時加載多個對象執行個體,但是隻需立即加載其中一部分。 可以通過推遲初始化不需要的對象,直到建立所需對象,提升程式的啟動性能。(來源官方)

示例

建立使用者類

public class User
    {
        public string Name { get; set; }

        public int Age { get; set; }


        public User() {
            this.Name = "Name";
            this.Age = 0;
        }
    }
           

預設情況下,Lazy 對象是線程安全的。 也就是說,如果構造函數沒有指定線程安全性的類型,該函數建立的 Lazy 對象是線程安全的。 在多線程方案中,通路線程安全 Lazy 對象的 Value 屬性的第一個線程會為所有線程上的所有後續通路對其初始化,且所有線程共享相同的資料。 是以,哪個線程初始化對象并不重要,争用條件是良性的。

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Lazy<User> user = new Lazy<User>();
            ThreadLocal<User> threadLocal = new ThreadLocal<User>();

            if (!user.IsValueCreated)
                Console.WriteLine("The object is not initialized");
            Console.WriteLine(user.Value.Name);
            user.Value.Name = "Name1";
            user.Value.Age = 1;
            Console.WriteLine(user.Value.Name);
            Console.Read();
        }
    }        

           
對象的線程安全性 LazyThreadSafetyMode mode 參數 布爾 isThreadSafe 參數 沒有線程安全性參數
完全線程安全;一次隻有一個線程嘗試初始化值。 ExecutionAndPublication true 可以。
非線程安全。 None false 不适用。
完全線程安全;線程争用以初始化值。 PublicationOnly

其中IsValueCreated屬性是個Boolean類型,我們可以通過此屬性去确定目前對象有沒有被初始化

C# Lazy Loading

調用後,進行了建立操作

C# Lazy Loading

再說說Lazy中幾個構造函數,

  • public Lazy (bool isThreadSafe):

    isThreadSafe 的布爾參數,該方法參數用于指定是否從多線程通路 Value 屬性。 如果想要僅從一個線程通路屬性,則傳入 false 以擷取适度的性能優勢。 如果想要從多線程通路屬性,則傳入 true 以訓示 Lazy 執行個體正确處理争用條件(初始化時一個線程引發異常)。

  • public Lazy (LazyThreadSafetyMode mode):提供線程安全模式。
  • public Lazy (Func valueFactory):
  1. 表達式傳遞給新的 Lazy 對象的構造函數。 下一次通路 Value 屬性将導緻新 Lazy 的初始化,并且其 Value 屬性此後會傳回已配置設定給該屬性的新值。

總結

參考:

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/performance/lazy-initialization