ASP.NET网站制作之抢先手艺：别发急，人懒没成绩

既然话题已经抄起，我打算今晚发篇博文再引导一下舆论方向，使它再火两天，抛砖引玉，而且赵劼先生一直在跟帖，使.NET阵营的我感到万分难得。在软件开辟中，术语提早指的是尽量久地推延特定的高开支举动的余暇工夫。软件提早过程当中实在也在举行操纵，但意味着任何操纵仅当必要完成某一特定义务时才会产生。就这一点而言，提早是软件开辟中的一种主要形式，能够乐成地使用于包含计划与实行在内的各类情形中。
　　比方，极限编程办法中的一种基础编码理论就被复杂地归纳综合为“您不会必要它”，那就是一种明白的提早请求-当且仅当您必要这些功效时，才必要在基础代码中包括它。
　　从另外一个角度来看，在实行类的过程当中，当要从难以会见的源中加载数据时，您也大概必要提早。现实上，提早加载形式注释了这类广泛承受的办理计划，即界说一个类成员，但使其坚持为空，直到其他某些客户端代码实践必要其内容时为止。提早加载完整合适在工具干系映照(ORM)工具（照实体框架和NHibernate）情况中利用。ORM工具用于映照面向工具的情况与干系数据库之间的数据布局。比方，在这类情况中，提早加载指的就是仅当某些代码实验读取Customer类上公然的Orders汇合属性时，
框架才干加载Customer的Orders。
　　可是，提早加载其实不限于特定的实行计划（如ORM编程）。并且，提早加载指的就是在某些数据实践可用之前不猎取该数据的实例。换言之，提早加载就是要有特别工场逻辑，即跟踪必需要创立的内容，最初在实践哀求该内容时以寂静体例创立该内容。
　　在Microsoft.NETFramework中，开辟职员早就在我们的类中手动实行了一切提早举动。在.NETFramework4问世之前，从未有过内置的机制来匡助完成此义务。在.NETFramework4中，我们能够入手下手
利用全新的Lazy<T>类。
　　懂得Lazy<T>类
　　Lazy<T>是一个特别的工场，您能够用来包装给定T范例的工具。Lazy<T>包装代表一个尚不存在的类实例的及时代办署理。利用Lazy包装的来由有良多，个中最主要的莫过于能够进步功能。提早初始化工具能够制止一切不用要的盘算，从而削减内存损耗。假如加以公道使用，提早初始化工具也能够成为一种加速使用程序启动的壮大工具。以下代码申明了以提早体例初始化工具的办法：
var　container　=　new　Lazy<DataContainer>();
　　在本例中，DataContainer类暗示的是一个援用了其他工具数组的纯数据容器工具。在方才对Lazy<T>实例挪用完new运算符以后，前往的只是一个及时的Lazy<T>类实例；不管怎样都不会失掉指定范例T的实例。假如您必要向其他类的成员传送一个DataContainer实例，则必需变动这些成员的署名才干利用Lazy<DataContainer>，以下所示：
void　ProcessData(Lazy<DataContainer>　container);
　　什么时候创立DataContainer的实践实例，以便程序能够处置其所需的数据？让我们来看看Lazy<T>类的大众编程接口。该大众接口十分小，由于它只包括两个属性：Value和IsValueCreated。假如存在与Lazy范例联系关系的实例，则属性Value就会前往该实例确当前值。该属性的界说以下：
public　T　Value　
{　
　get　{　...　}　
}
　　属性IsValueCreated能够前往一个Boolean值，暗示Lazy范例是不是已过实例化。以下是该属性的源代码中的一段摘录：
public　bool　IsValueCreated　
{　
　get　
　{　
　　return　((m_boxed　!=　null)　&&　(m_boxed　is　Boxed<T>));　
　}　
}
　　假如Lazy<T>类包括T范例的实践实例（假如有），则m_boxed成员就是该类的一个外部公有的不不乱成员。因而，IsValueCreated只需反省是不是存在T的及时实例，然后前往一个Boolean谜底。如前文所述，m_boxed成员是公有的而且不不乱（如以下代码段所示）：
private　volatile　object　m_boxed;
　　在C#中，volatile关头字暗示成员能够被并发运转的线程修正。volatile关头字用于上面如许的成员：这类成员能够在多线程情况中利用，但没法避免多个大概的并发线程同时对其举行会见（本意是出于功能要素思索）。我们稍后再回到Lazy<T>的线程方面下去。今朝，能够一定地说，默许情形下Lazy<T>的大众成员和受回护成员是线程平安的。当有恣意代码初次实验会见Value成员时，就会创立范例T的实践实例。工具创立方面的具体信息取决于各类线程属性，这些属性能够经由过程Lazy<T>机关函数来指定。应当明白的是，线程形式的寄义仅当boxed值实践上已初始化或初次被会见时才很主要。
　　默许情形下，范例T的实例是经由过程挪用Activator.CreateInstance举行反射猎取的。以下是一个典范的与Lazy<T>范例举行交互的复杂示例：
var　temp　=　new　Lazy<DataContainer>();　
Console.WriteLine(temp.IsValueCreated);　
Console.WriteLine(temp.Value.SomeValue);
　　请注重，在挪用Value之前，其实不必定要对IsValueCreated举行反省。一般情形下，仅当（不管出于何种缘故原由）您必要懂得某个值以后是不是与Lazy范例联系关系时，才必需检察IsValueCreated的值。您无需反省IsValueCreated便可制止产生对Value的空援用非常。以下代码便可包管一般运转：
var　temp　=　new　Lazy<DataContainer>();　
Console.WriteLine(temp.Value.SomeValue);
　　Value属性的getter会反省boxed值是不是已存在；假如不存在，则会触发逻辑创立一个包装范例实例，并前往该实例。
　　实例化历程
　　固然，当该Lazy范例（上例中的DataContainer）的机关函数激发非常时，您的代码会卖力处置该非常。所捕捉非常属于TargetInvocationException范例，该非常是.NET反射没法直接创立某范例实例时收到的典范非常。
　　Lazy<T>包装逻辑只能断定是不是已创立范例T的实例，其实不能包管您在会见T上的恣意大众成员时都不会收到空援用非常。以上面的代码段为例：
public　class　DataContainer　
{　
　public　DataContainer()　
　{　
　}　
　
　public　IList<String>　SomeValues　{　get;　set;　}　
}
　　如今假定您实验从客户端程序挪用以下代码：
var　temp　=　new　Lazy<DataContainer>();　
Console.WriteLine(temp.Value.SomeValues.Count);
　　在这类情形下，您将收到一个非常，这是由于DataContainer工具的SomeValues属性为空，而非DataContainer自己为空。激发该非常是由于DataContainer的机关函数没有一般初始化其一切成员；该毛病与lazy办法的实行有关。
　　Lazy<T>的Value属性为只读属性，即一旦经由初始化，Lazy<T>工具将一直前往统一个范例T实例或统一个值（当T为值范例时）。您没法修正实例，但能够会见该实例大概具有的一切大众属性。
　　以下是设置Lazy<T>工具向T范例传送一时参数的办法：
temp　=　new　Lazy<DataContainer>(()　=>　new　Orders(10));
　　个中一个Lazy<T>机关函数会承受一个托付，您能够经由过程该托付指定为T机关函数发生准确输出数据所需的任何操纵。在初次会见包装的T范例的Value属性之前，不会运转该托付。
　　线程平安初始化
　　默许情形下，Lazy<T>是线程平安的，即多个线程能够会见一个实例，而且一切线程城市收到统一个
T范例的实例。让我们来看看线程方面的内容，线程仅在初次会见Lazy工具时很主要。
　　第一个会见Lazy<T>工具的线程将触发范例T的初始化历程。一切后续取得Value的会见权限的线程城市收到第一个线程（不管甚么线程）天生的呼应。换言之，假如第一个线程在挪用范例T的机关函数时激发了非常，则一切后续挪用（不管甚么线程）城市收到一样的非常。
依照计划，分歧的线程没法从统一个Lazy<T>实例取得分歧的呼应。这是您选择默许的Lazy<T>机关函数时取得的举动。
　　可是，Lazy<T>类也能够运转另外一个机关函数：
public　Lazy(bool　isThreadSafe)
　　Boolean参数暗示您是不是必要线程平安。如前文所述，默许值为true，就暗示能够供应上述举动。
　　可是，假如您传送的是false，则将只从一个线程（初始化该Lazy范例的线程）会见Value属性。不决义当有多个线程实验会见Value属性时的举动。
　　承受Boolean值的Lazy<T>机关函数是一种更罕见署名的特别情形，在这类情形下，您要经由过程LazyThreadSafetyMode列举向Lazy<T>
机关函数传送值。申明了该列举中每一个值的感化。
　　LazyThreadSafetyMode列举
值申明
NoneLazy<T>实例不是线程平安的，而且不决义当从多个线程会见该实例时的举动。
PublicationOnly同意多个线程同时实验初始化Lazy范例。第一个完成的线程是得胜者，一切其他线程天生的了局都将被抛弃。
ExecutionAndPublication为了确保只要一个线程可以以线程平安的体例初始化Lazy<T>实例而利用了锁。

　　您可使用以下任一机关函数来设置PublicationOnly形式：
public　Lazy(LazyThreadSafetyMode　mode)　
public　Lazy<T>(Func<T>,　LazyThreadSafetyMode　mode)
　　中除PublicationOnly之外的值都是在利用承受Boolean值的机关函数时隐式设置的：
public　Lazy(bool　isThreadSafe)
　　在该机关函数中，假如参数isThreadSafe为false，则选定的线程形式为None。假如参数isThreadSafe设置为true，则线程形式设置为ExecutionAndPublication。ExecutionAndPublication也是您选择默许机关函数时的事情形式。
　　利用ExecutionAndPublication时能够包管完整线程平安，利用None时缺少线程平安，而利用PublicationOnly形式则介于两者之间。PublicationOnly同意多个并发线程实验创立范例T实例，但只同意一个线程是得胜者。得胜者创立的T实例随后会在一切其他线程（不管每一个线程盘算的实比方何）之间共享。
　　就初始化过程当中大概激发非常方面，None和ExecutionAndPublication之间有一个很风趣的区分。当设置为PublicationOnly且初始化过程当中发生的非常未写进缓存时，假如T实例不成用，则实验读取Value的每一个后续线程都无机会从头初始化该实例。PublicationOnly和None之间的另外一个区分是，当T的机关函数实验递回会见Value时，PublicationOnly形式中不会激发任何非常。当Lazy<T>类以None或ExecutionAndPublication形式事情时，该情形会激发InvalidOperation非常。
　　保持线程平安能够取得原本的功能上风，但要注重避免呈现使人厌恶的Bug和争用情形。因而，倡议您仅当功能极其关头时才利用LazyThreadSafetyMode.None选项。
　　利用LazyThreadSafetyMode.None时，您必要卖力确保毫不会产生从多个线程对Lazy<T>实例举行初始化的情形。不然，大概会发生不成意料的了局。假如初始化过程当中激发非常，则关于该线程，对Value的一切后续会见城市缓存和激发不异的非常。
　　ThreadLocal初始化
　　依照计划，Lazy<T>克制分歧的线程办理其各自的范例T实例。可是，假如您但愿同意该举动，
您必需选择其他类（ThreadLocal<T>范例）。以下是该类的利用办法：
var　counter　=　new　ThreadLocal<Int32>(()　=>　1);
　　机关函数会承受一个托付，并利用该托付来初始化thread-local变量。每一个线程城市保存本人的数据，其他线程完整没法会见该数据。与Lazy<T>分歧，ThreadLocal<T>上的Value属性是可读写的。因而，每一个会见与下一个会见之间是自力的，大概发生包含激发（或不激发）非常在内的分歧了局。假如您未经由过程ThreadLocal<T>机关函数供应操纵托付，则嵌进的工具将利用该范例的默许值null（当T为一个类时）举行初始化。
　　完成Lazy属性
　　年夜多半情形下，您要利用Lazy<T>作为您本人的类中的属性，但究竟是哪些类中要利用它呢？ORM工具自己供应了提早加载功效，因而假如您利用的是这些工具，在数据会见层地点的使用程序片断中极可能找不到大概承载lazy属性的候选类。假如您利用的不是ORM工具，则数据会见层一定十分合适lazy属性。
　　能够在个中利用依附干系注进的使用程序片断也大概十分合适提早。在.NETFramework4中，托管可扩大性框架(MEF)只利用Lazy<T>来完成控件的可扩大性和反转。即便您不是间接利用MEF，依附干系的办理也十分合适lazy属性。
　　在类中完成lazy属性其实不坚苦，如所示。
　　Lazy属性示例
public　class　Customer　
{　
　　private　readonly　Lazy<IList<Order>>　orders;　
　
　　public　Customer(String　id)　
　　{　
　　　orders　=　new　Lazy<IList<Order>>(　()　=>　
　　　{　
　　　　　return　new　List<Order>();　
　　　}　
　　　);　
　　}　
　
　　public　IList<Order>　Orders　
　　{　
　　　get　
　　　{　
　　　　　//　Orders　is　created　on　first　access　
　　　　　return　orders.Value;　
　　　}　
　　}　
}
　　增补申明
　　总而言之，提早加载是一个笼统的观点，指的是仅认真正必要数据时才加载数据。在.NETFramework4问世之前，开辟职员必要本人开辟提早初始化逻辑。Lazy<T>类扩大了.NETFramework编程工具包，可以让您在当且仅当严厉必要高开支工具时，才在刚好入手下手利用这些工具之前对这些工具举行实例化，从而制止华侈盘算资本。
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