Lazy(延迟初始化)用法

1. 简介

从net 4.0开始，C#开始支持延迟初始化，通过Lazy关键字，我们可以声明某个对象为仅仅当第一次使用的时候，再初始化，如果一直没有调用，那就不初始化，省去了一部分不必要的开销，提升了效率，同时Lazy是天生线程安全的

 

2. 应用场景

对象创建成本高且程序可能不会使用它。

例如，假定内存中有具有 Orders 属性的 Customer 对象，该对象包含大量 Order 对象，初始化这些对象需要数据库连接。 如果用户永远不要求显示 Orders 或在计算中使用该数据，则无需使用系统内存或计算周期来创建它。 通过使用 Lazy 来声明 Orders 对象用于迟缓初始化，可以避免在不使用该对象时浪费系统资源。

对象创建成本高，且希望将其创建推迟到其他高成本操作完成后。

例如，假定程序在启动时加载多个对象实例，但是只需立即加载其中一部分。 可以通过推迟初始化不需要的对象，直到创建所需对象，提升程序的启动性能。

3. Lazy基本用法

 

3.1. 方式一：构造时使用默认的初始化方式

在使用Lazy时，如果没有在构造函数中传入委托，则在首次访问值属性时，将会使用Activator.CreateInstance来创建类型的对象，如果此类型没有无参数的构造函数时将会引发运行时异常。

 

using System;

namespace LazyUsage
{
    class LazyDemo
    {
        static void Main()
        {
            Lazy<Data> lazyData = new Lazy<Data>();
            Console.WriteLine("Main->is lazyData Initialized? value = " + lazyData.IsValueCreated);
            lazyData.Value.Print();//此处访问时才会将Data真正的初始化
            Console.WriteLine("Main->is lazyData Initialized? value = " + lazyData.IsValueCreated);

            Console.ReadKey();
        }
    }

    class Data
    {
        public Data()
        {
            Console.WriteLine("Data::.ctor->Initialized");
        }

        public void Print()
        {
            Console.WriteLine("Data::Print->println");
        }
    }
}

 

 

执行结果：

Main->is lazyData Initialized? value = False
Data::.ctor->Initialized
Data::Print->println
Main->is lazyData Initialized? value = True

3.2. 方式二：构造时使用指定的委托初始化

using System;

namespace LazyUsage
{
    class LazyDemo
    {
        static void Main()
        {
            //指定委托来初始化Data
            Lazy<Data> lazyData = new Lazy<Data>(
                () =>
                {
                    Console.WriteLine("Main->lazyData will be Initialized!");
                    return new Data("Test");
                });
            Console.WriteLine("Main->is lazyData Initialized? value = " + lazyData.IsValueCreated);
            lazyData.Value.Print();
            Console.WriteLine("Main->is lazyData Initialized? value = " + lazyData.IsValueCreated);


            Console.ReadKey();
        }
    }

    class Data
    {
        public string Name { get; private set; }

        public Data(string name)
        {
            Name = name;
            Console.WriteLine("Data::.ctor->Initialized,name = "+name);
        }

        public void Print()
        {
            Console.WriteLine("Data::Print->name = " + Name);
        }
    }
}

执行结果：

Main->is lazyData Initialized? value = False
Main->lazyData will be Initialized!
Data::.ctor->Initialized,name = Test
Data::Print->name = Test
Main->is lazyData Initialized? value = True

4. Lazy.Value的使用

Lazy对象创建后，并不会立即创建对应的对象，只有在变量的Value属性被首次访问时才会真正的创建，同时会将其缓存到Value中，以便将来访问。

Value属性是只读的，也就意味着如果Value存储了引用类型，将无法为其分配新对象，只可以更改此对象公共的属性或者字段等，如果Value存储的是值类型，那么就不能修改其值了，只能通过再次调用变量的函数使用新的参数来创建新的变量

在Lazy对象创建后，在首次访问变量的Value属性前，

5. 扩展

5.1 实现延迟属性

class Customer
{
    private Lazy<Orders> _orders;

    public string CustomerID {get; private set;}

    public Customer(string id)
    {
        CustomerID = id;
        _orders = new Lazy<Orders>(() =>
        {
            return new Orders(this.CustomerID);
        });
    }

    public Orders MyOrders
    {
        get
        {
            return _orders.Value;
        }
    }
}

 

在Lazy.Value的使用中可以得知：Value的属性是只读的，所以示例中只提供了Get的访问器，并未提供Set的访问器。

如果需要支持读取与写入属性的话，则Set访问器必须创建一个新的Lazy对象，同时必须编写自己的线程安全代码才能执行此操作

鸣谢：

https://blog.csdn.net/mingtianqingtian/article/details/112174792

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/performance/lazy-initialization