深入Lazy<T>——.NET Framework 4.0
.NET
Framework 4 在一次次跳票中终于发布了,在一次偶然的机会,我看到了 Anytao 的 [你必须知道的.NET]第三十三回,深入.NET
4.0之,Lazy<T>点滴 。
我没有看过在.NET Framework 4.0 beta2 的 关于 Lazy<T> 的实现,也不知道正式版与之前的版本是否有过改进(改变),我只在这里来单纯地谈在.NET Framework 4 中 Lazy<T> 的实现。
1. Lazy<T> 概述
我们也许会遇到这样一种情况,我们有一个大家伙(大对象)需要创建,那么这个对象的创建时需要较长的时间,同时也需要在托管堆上分配较多的空间。
那么在.NET Framework 4 中提供了这样一个很聪明的方式:Lazy<T>(我们可以称之为懒对象)。当然,在之前,很多人也曾对其进行过自己的实现。
那么我们在这里就可以把 Lazy<T> 的作用总结为一句话,按需延迟加载。
2. Lazy<T> 的使用
了解了Lazy<T>的作用,让我们就来看下Lazy<T>如何应用。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Lazy<Large> lazyObject = new Lazy<Large>();
Console.WriteLine(lazyObject.IsValueCreated);
lazyObject.Value.Test();
Console.WriteLine(lazyObject.IsValueCreated);
}
}
[Serializable]
class Large
{
public Large() { }
public void Test()
{
Console.WriteLine("Test");
}
}
运行结果如下:
这个例子很简单,也是Lazy<T>最基本,也是最常用的应用方式。
3. 实现自己的Lazy<T>
在.NET Framework 4.0之前,大对象就是存在的,那么对于一个大型系统而言,怎么样对付一个大对象呢。在我看来有两点:延迟加载和即时清理。前者解决创建问题,后者解决回收问题。
那么在来看Lazy<T>的.NET Framework实现之前,我们先来自己实现一个简单的Lazy<T>吧。
class MyLazy<T> where T : new()
{
private T value;
private bool isLoaded;
public MyLazy()
{
isLoaded = false;
}
public T Value
{
get
{
if (!isLoaded)
{
value = new T();
isLoaded = true;
}
return value;
}
}
}
这应该是最简单版本的Lazy<T>了,没有线程安全检测,其实什么都没有,只有着访问时创建真实对象,可是对于我们一般的应用来说也许就已经足够了。
4. Lazy<T>的.NET Framework实现
原本还想解释下代码的,可是太多了,解释不动了…….就写些主要把。
其实.NET Framework和上面的实现大同小异,有两点主要的不同:
A. 引入了Boxed内部类:
[Serializable]
private class Boxed
{
// Fields
internal T m_value;
// Methods
[TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline this type of method across NGen image boundaries")]
internal Boxed(T value)
{
this.m_value = value;
}
}
该内部类取代了我在上面实现中的泛型约束,使之更通用。
但是我们也应该注意到,如果T为结构体,那么由于T很大,所以装箱拆箱反而也许是个更耗费效率的事情,因此,个人建议,对值类型慎用Lazy<T>。
B. 线程安全的控制
在线程安全的控制选项中,.NET Framework为我们提供了这样的枚举选项:
public enum LazyThreadSafetyMode
{
None,
PublicationOnly,
ExecutionAndPublication
}
不做多余解释,关于这三者的具体意思,MSDN中已经说的很清楚了,可参加 这里 。
里面的代码比较麻烦,就不多说了。
5. 完善的大对象解决方案
在 Anytao 文章的回复中,我就提到了一点是:
个人倒觉得Lazy+WeakReference才是实现一个大对象的完整解决之道,一个按需加载,一个不定清理.....
加到一起才完美。
但是 老赵 说:
又不是所有的大对象都需要自动清理……
那么我就不再重复去总结了,这两句话加到一起,我想应该可以得出一个比较完善的大对象处理方案吧。
如果这样,我们是否能对应地去创建一个单独的实现类:WeakLazy<T>呢。
这样相当于我们有了WeakReference,有了Lazy<T>,还有了WeakLazy<T>,那么我们是不是就可以很完整地根据情况选择应用了呢!
6. 总结
原本想写一些稍微深入点的东西,可是写到最后,发现仍为皮毛而,叹乎…….
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