短路逻辑和延迟加载

一、短路逻辑

短路逻辑（short-circuit logic）也叫懒惰求值（lazy evaluation），在我们熟知的布尔运算中有一个非常有趣的特性：只有在需要求值时才进行求值。举例来说，ConditionA() and ConditionB()需要两个条件都为真时才是真，所以如果ConditionA() 为假，表达式立刻返回false，而不会去计算ConditionB()造成不必要的运算浪费。

        static void Main(string[] args)
        {
            if (ConditionA() && ConditionB())
            {
                System.Console.WriteLine("ConditionA() && ConditionB() is true");
            }
            System.Console.WriteLine("short-circuit logic test end");
            System.Console.Read();
        }

        static bool ConditionA()
        {
            System.Console.WriteLine("ConditionA:false");
            return false;
        }

        static bool ConditionB()
        {
            System.Console.WriteLine("ConditionB:true");
            return true;
        }

输出：

ConditionA:false

short-circuit logic test end

如你看到的那样，ConditionA()为假，那么ConditionB()就被“短路”了，根本不需要去执行。这种“只有在需要求值时才进行求值”的特点体现了“按需”的思想，可以看做是一种朴素的延迟加载。

 

二、延迟加载（执行）

在实际开发中延迟加载的思想应用非常普遍，比如图片的按需加载、某些ORM实现的查询对关联数据的加载等等。那么什么是延迟加载呢？

百度百科解释的超级烂，但是我们都可以理解，延迟加载体现了“按需创建要使用的资源”这一核心思想。在.NET中有不少按需分配（Load On Demand）延迟加载的实现机制。下面结合实际开发试举两个常见的延迟加载的例子。

1、yield和Linq

yield关键字的使用记得以前总结过，可参考这一篇。

yield语句只能出现在iterator（迭代器）块中，我们可以把一些耗时的或者需要延迟的操作放在MoveNext()里面。正是yield才使Linq的延迟执行成为可能。

在Linq中，所有实现了IEnumerable<T>接口的类都被称作sequence（序列），Linq最基本的数据单元是sequences和elements。一个sequence是实现了IEnumerable<T>的对象，而一个element是sequence中的每一个元素。如下就是一个简单的Linq查询：

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

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var lang = "python";
            var list = new List<UserInfo> {
                new UserInfo{Name="jeffwong"},
                new UserInfo{Name="anytao"},
                new UserInfo{Name="dudu"}
            };
            var query = list.Where(m => m.Name.StartsWith("j"));//linq查询
            if (lang == "c#")
            {
                foreach (var item in query)
                {
                    Console.WriteLine(item.Name);
                }
            }
            System.Console.Read();
        }
    }

上面示例代码中有个if条件，就是当语言（lang）等于C#的时候输出序列中的用户（元素）的名称。但是其实这个条件为假，所以对于linq查询结果query根本没有什么作用，如果这是一个耗时的查询操作，偏偏查询结果又用不到，那不是白做了吗？好在在Linq查询实现中，query变量只是一个可迭代列表（IEnumerable<T>）对象占位符，它根本没有进行计算，也没有加载数据（这里是用户信息）进入内存，只有在foreach遍历取值的时候才会进行运算取值，显然可以节省开销。

当然，上例中我们构造的列表数据量很小，而且本身就在内存中，就算执行了查询，好像也看不出性能上有多少提升。但是实际上在我们熟知的Linq to Sql中，IQueryable<T>就是继承实现了IEnumerable<T>接口，使用Linq To Sql访问数据库，对于网络传输和IO的影响就不得不考虑，否则很容易造成查询缓慢用户体验恶劣。好在我们可以利用Linq的延迟执行机制写出良好的查询，而且微软的Linq To Sql和ADO.NET Entity Framework框架都支持对关联数据的延迟加载机制。

 

2、Lazy<T>

.NET中典型的延迟加载按需创建对象的类就是Lazy<T>，对于那种“懒对象”的创建非常简单：

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

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Lazy<UserInfo> lazyUser = new Lazy<UserInfo>(() => new UserInfo { Name = "jeffwong" });
            if (!lazyUser.IsValueCreated) //用户还没有创建
            {
                Console.WriteLine("User is not created yet.");
            }
            Console.WriteLine(lazyUser.Value.Name); //此时真正创建用户
            System.Console.Read();
        }
    }

实际上Lazy<T>可以给开发者提供更多的控制选项（比如支持委托）和线程安全。

 

参考：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd642331.aspx

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/9k7k7cf0(v=vs.100).aspx