C#性能优化:延迟初始化Lazy
1. 概述
我们创建某一个对象需要很大的消耗,而这个对象在运行过程中又不一定用到,为了避免每次运行都创建该对象,这时候延迟初始化(也叫延迟实例化)就出场了。
延迟初始化出现于.NET 4.0,主要用于提高性能,避免浪费计算,并减少程序内存要求。也可以称为,按需加载。
2. 基本语法
Lazy<T> xx = new Lazy<T>();//xx代表变量名
3. 举例实现
首先创建一个Student类,代码如下:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks; namespace LazyTest
{
class Student
{
public Student()
{
this.Name = "DefaultName";
Console.WriteLine("调用Student的构造函数");
} public string Name { get; set; }
}
}
创建一个控制台程序,代码如下:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks; namespace LazyTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Lazy<Student> student = new Lazy<Student>();
if (!student.IsValueCreated)
{
Console.WriteLine("Student未初始化");
}
Console.WriteLine(student.Value.Name);
if (student.IsValueCreated)
{
Console.WriteLine("Student已经初始化");
}
Console.ReadKey();
}
}
}
设置断点调试后发现,在new完之后,student的IsValueCreated的值是false,value的值是null

运行结果:
结果可以看出,Student是在输出Name属性才进行初始化的,也就是在第一次使用时才会去初始化,这样就可以达到减少消耗的目的。
这个例子很简单,也是Lazy<T>最基本的使用方式。我们还可以使用 Lazy<T> 的重载函数 Lazy<T> (Func<T>) 传入一个带返回值的委托来设置延迟初始化对象的属性值。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks; namespace LazyTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Lazy<Student> student = new Lazy<Student>(() => new Student { Name = "SetName" });
if (!student.IsValueCreated)
{
Console.WriteLine("Student未初始化");
}
Console.WriteLine(student.Value.Name);
if (student.IsValueCreated)
{
Console.WriteLine("Student已经初始化");
}
Console.ReadKey();
}
}
}
运行结果:
注:Lazy<T> 对象初始化默认是线程安全的,在多线程环境下,第一个访问 Lazy<T> 对象的 Value 属性的线程将初始化 Lazy<T> 对象,以后访问的线程都将使用第一次初始化的数据。
4. 自我分析
Lazy实现的原理应该是简单的,只是单独做了一个封装的类而已,下面是我们自我猜测的主要源码:
public class MyLazy<T> where T : new()
{
private static object _lock = new object(); private bool _isValueCreated = false; private T _value = default(T);
public bool IsValueCreated
{
get
{
return _isValueCreated;
}
} public T Value
{
get
{
_isValueCreated = true;
Monitor.Enter(_lock);
if (_value==null)
{
_value = new T();
}
Monitor.Exit(_lock);
return _value;
}
} }
测试:
public class People
{
public People()
{
Console.WriteLine("被构造了");
}
public string Name { get; set; }
}
public static class Test
{
static void Main()
{
MyLazy<People> lazy = new MyLazy<People>();
Console.WriteLine(lazy.IsValueCreated); //False
var p = lazy.Value.Name; //被构造了
Console.WriteLine(lazy.IsValueCreated); //True
Console.ReadKey();
}
}
当然了,这只是最简单的一种情况,然后我想到了源码中应该还会考虑到 类的单例,私有构造的各种情况。然后我用人家微软封装好的 Lazy做个测试吧。哎呀,官方的这咋还报错呢!
public static class Test
{
static void Main()
{
Lazy<People> lazy = new Lazy<People>(); var te = lazy.Value.Name;
Console.ReadKey();
}
}
public class People
{
private People()
{
Console.WriteLine("被构造了");
}
public string Name { get; set; }
}
结果:
那我去看看Lazy的源码,找吐槽点了
5. 应用场景
有一个对象的创建开销很大,而程序可能不会使用它。例如,假定您的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,可以提高程序的启动性能。
参考文献:https://blog.csdn.net/yinghuolsx/article/details/73824220
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