C#中的Lazy如何使用详解

前言

延迟初始化 是一种将对象的创建延迟到第一次需要用时的技术，换句话说，对象的初始化是发生在真正需要的时候才执行，值得注意的是，术语  延迟初始化 和  延迟实例化 的意思是相同的——可以互换使用，通过使用  延迟初始化 技术，可以避免应用程序不必要的计算和内存消耗，这篇文章我们将会讨论如何在 C# 中使用 延迟初始化。

有些朋友听完这些可能会懵逼，接下来用一个简单的例子来了解下 延迟加载 的场景，考虑下面两个类，  Customer 和  Order ， Customer 类包含了一个 Orders 属性，一个人肯定会有很多的订单，也就意味着它可能包含了很多的数据，甚至还需要连接数据库去获取 Orders 记录，在这种场景下，没必要给 customer 集合中的所有人都带上完整的 orders，这个初始化开销是巨大的，优化点就是不加载 Orders，直到某些 customer 真的需要 Orders 时才按需灌入。

使用 Lazy<T>

你可以自己写一段逻辑来实现 延迟初始化 ，在  .Net Framework 4.0 之后就没必要了， 因为在  System 命名空间下已经提供了  Lazy<T> ，而且还是  线程安全 的，可以使用这个类来延迟 资源密集型 的对象按需创建。

当使用 Lazy<T> 的时候，这里的 T 就是你要延迟的集合，那如何做到按需加载呢？调用  Lazy<T>.Value 即可，下面的代码片段展示了如何使用  Lazy<T> 。

Lazy<IEnumerable<Order>> orders = new Lazy<IEnumerable<Order>>();
IEnumerable<Order> result = lazyOrders.Value;

现在，考虑下面的两个类: Author 和  Blog ，一个作者可以写很多文章，所以这两个类之间是  一对多 的关系，下面的代码片段展示了这种关系。

 public class Author
 {
   public int Id { get; set; }
   public string FirstName { get; set; }
   public string LastName { get; set; }
   public string Address { get; set; }
   public List<Blog> Blogs { get; set; }
 }
 public class Blog
 {
   public int Id { get; set; }
   public string Title { get; set; }
   public DateTime PublicationDate { get; set; }
 }

值得注意的是，关系型数据库中的 一对多 关系映射到对象模型就是  Author 类中增加一个 List Blogs 属性，使用这个属性，Author 就可以维持一个或者多个 Blog 实例对象，对吧。

现在假定在 用户界面 上仅需展示 Author 的基础信息，比如说：(firstname，lastname，address），在这种场景下，给 Author 对象加载 Blogs 集合是毫无意义的，当真的需要加载 Blogs 时，执行 Blogs.Value 即可立即执行，下面展示了  Lazy<Blog> Blogs 的用法。

 public class Author
 {
   public int Id { get; set; }
   public string FirstName { get; set; }
   public string LastName { get; set; }
   public string Address { get; set; }
   public Lazy<IList<Blog>> Blogs => new Lazy<IList<Blog>>(() => GetBlogDetailsForAuthor(this.Id));
   private IList<Blog> GetBlogDetailsForAuthor(int Id)
   {
   //Write code here to retrieve all blog details for an author.
   }
 }

使用通用的 Lazy

接下来让我们看看如何使用泛型的 Lazy 实现单例模式，下面的  StateManager 是线程安全的，同时为了演示  延迟初始化 ，我使用了 静态构造函数 来确保 C# 编译器不会将它标记为  beforefieldinit 。

 public sealed class StateManager
 {
   private StateManager()
   {
   }

public static StateManager Instance
   {
     get
     {
       return Nested.obj;
     }
   }
   private class Nested
   {
     static Nested()
     {
     }
     internal static readonly StateManager obj = new StateManager();
   }
 }

下面我用 Lazy<T> 来包装 StateManager，你会发现使用  Lazy<T> 来做延迟初始化真的是太简单了。。。

 public class StateManager
 {
   private static readonly Lazy<StateManager> obj = new Lazy<StateManager>(() => new StateManager());
   private StateManager() { }
   public static StateManager Instance
   {
     get
     {
       return obj.Value;
     }
   }
 }

可以瞄一下上面代码的 Instance 属性，它被做成只读属性了，同时也要注意 obj.Value 也是一个只读属性。

 public class Lazy<T>
 {
   public T Value
   {
     get
     {
       if (_state != null)
       {
         return CreateValue();
       }
       return _value;
     }
   }
 }

延迟初始化 是一个很不错的性能优化技术，它允许你将那些 资源密集型 的对象延迟到你真正需要加载的时候再加载，大家结合自己的场景尽情的使用吧！

总结

译文链接：https://www.infoworld.com/article/3227207/how-to-perform-lazy-initialization-in-c.html

来源：https://mp.weixin.qq.com/s/JqHtcUbbcronoKnkmQaC4g