Lazy<T>实现和.NET泛型

Question

我正在寻找实现延迟初始化的方法，并发现了包含在.NET 4中的Lazy<T>。

我想为.NET 3.5自己实现一个Lazy<T>（使用更简单的多线程策略），但遇到了以下问题：

Lazy<T>基本上有两种类型的构造函数：

class Lazy<T> {

    public Lazy(){...} // ctor #1

它使用 T 的默认构造函数来创建 T 的实例，而

    public Lazy(Func<T> func){...} // ctor #2

这里涉及到了一个让调用者决定T实例创建方式的问题。

现在问题来了：

如果我想对第一个构造函数进行编译时检查，我需要添加一个限制条件。

class Lazy<T> where T: new() {...}

在类级别上设置限制，这样我就可以使用new T()来创建一个实例；但是这个限制对于第二个构造函数来说并不是必要的，更糟糕的是，它还限制了我可以使用的类型（只能使用具有默认构造函数的类型）。

如果我想要使用任何类型来使用第二个构造函数，我将不设置任何限制，并且在第一个构造函数中将使用反射确保T确实具有默认构造函数。然而，这种方法将缺乏编译时检查，只有在使用错误的类型时才会抛出运行时异常。

我的问题是：我能否兼顾两全？

理想情况下，我希望在使用构造函数#1时获得编译时检查，但同时也能够使用构造函数#2来处理没有默认构造函数的类型。

微软的实现是如何做到的？（我没有立即访问.NET 4源或dlls）。

编辑：（在“反编译”MS程序集后）

我检查了参考实现，它没有进行编译时检查。
当然，在“默认构造函数”情况下，它使用反射，如果出现问题，则会伴随运行时异常。

- Cristian Diaconescu

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您可以使用Reflector查看.NET 4的实现。 - Thomas Levesque

@Thomas 我喜欢引用自己。这让我听起来很重要：“我无法轻松访问.NET 4的源代码或dll”...或者至少在我提出问题时是这样。在此期间，由于Lucas的提示，我获得了程序集，并更新了我的发现问题。 - Cristian Diaconescu

好的，我漏掉了“或 DLL 文件”的部分... 抱歉。 - Thomas Levesque

Answer 1

我认为该内置实现只是出于简便起见使用了Activator.CreateInstance<T>。我能想到最清晰的欺骗方式是使用单独的工厂：

// non-generic factory class with generic methods
public static class Lazy {
    public static Lazy<T> Create<T>() where T : new() {
        return Create<T>(() => new T());
    }
    public static Lazy<T> Create<T>(Func<T> ctor) { ... }
}
public class Lazy<T> { ... }

- Marc Gravell

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一个人的作弊是另一个人的设计模式。 :) - LBushkin

Answer 2

你可以使用静态工厂方法代替构造函数的重载：

public class Lazy<T>
{
    public Lazy( Func<T> f ) { /*...*/ }

   public static Lazy<R> Default<R>() where R : T, new()
   {
       return new Lazy<R>( () => new R() );
   }
}

现在，这破坏了与.NET 4.0版本的Lazy<T>的兼容性（在某种程度上），但确实实现了两种用法的编译时安全。

你可以通过将Lazy<T>的构造函数设置为protected internal，然后提供一个静态工厂类来创建实例，从而使其更加简洁：

public static class Lazy {
    static Lazy<T> Create<T>( Func<T> ) { ... }
    static Lazy<T> Create<T>( ) where T : new() { ... }
}

- LBushkin

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抱歉，我很无知，请问我如何从Lazy<T>中调用受保护的构造函数？ - Cristian Diaconescu

我本意是写 internal protected - 我会修改的。 - LBushkin

Answer 3

为什么不直接下载并安装Parallel Extensions，然后在3.5中使用Lazy<T>？直接链接。请注意保留HTML标记。

- µBio

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因为使用任何第三方库都需要获得公司的批准，这真是一件痛苦的事情。 :( - Cristian Diaconescu

哦...但现在我可以钻研原始实现了 :) - Cristian Diaconescu

Answer 4

像这样的代码应该适合您。在升级到4.0之前，我们在本地代码库中使用了一年左右。

public class Lazy<T> {
  private Func<T> func;
  private T result;
  private bool hasValue;
  public Lazy(Func<T> func) {
    this.func = func;
    this.hasValue = false;
  }
  public T Value {
    get {
      if (!this.hasValue) {
        this.result = this.func();
        this.hasValue = true;
      }
      return this.result;
    }
  }
}

- jasonhooten

Answer 5

我的问题是：我能同时得到最好的两个世界吗？

不行。

基本上你没有编译时可检查的约束。

- TomTom