这个MSDN示例中Lazy<T>的目的是什么？

Question

我一直在阅读这篇来自MSDN的异步文章，但我无法理解给定示例中Lazy<T>的用途。

public class AsyncCache<TKey, TValue>
{
    private readonly Func<TKey, Task<TValue>> _valueFactory;
    private readonly ConcurrentDictionary<TKey, Lazy<Task<TValue>>> _map;

    public AsyncCache(Func<TKey, Task<TValue>> valueFactory)
    {
        if (valueFactory == null) throw new ArgumentNullException("loader");
        _valueFactory = valueFactory;
        _map = new ConcurrentDictionary<TKey, Lazy<Task<TValue>>>();
    }

    public Task<TValue> this[TKey key]
    {
        get
        {
            if (key == null) throw new ArgumentNullException("key");
            return _map.GetOrAdd(key, toAdd => 
                new Lazy<Task<TValue>>(() => _valueFactory(toAdd))).Value;
        }
    }
}

据我所知，当您调用Lazy<T>的.Value时，它会调用构造函数。从示例中可以看出，它会立即调用，那为什么要添加Lazy<T>呢？

- Albert

Answer 1

假设您修改它，不使用Lazy<T>。

public class AsyncCache<TKey, TValue>
{
    private readonly Func<TKey, Task<TValue>> _valueFactory;
    private readonly ConcurrentDictionary<TKey, Task<TValue>> _map;

    public AsyncCache(Func<TKey, Task<TValue>> valueFactory)
    {
        if (valueFactory == null) throw new ArgumentNullException("loader");
        _valueFactory = valueFactory;
        _map = new ConcurrentDictionary<TKey, Task<TValue>>();
    }

    public Task<TValue> this[TKey key]
    {
        get
        {
            if (key == null) throw new ArgumentNullException("key");
            return _map.GetOrAdd(key, toAdd => _valueFactory(toAdd));
        }
    }
}

请查看文档中的注释：

如果在不同的线程上同时调用GetOrAdd，则可能会多次调用addValueFactory，但其键/值对可能不会被添加到字典中。

因此，如果同时对同一键进行多次访问，则可能会多次调用_valueFactory。

那么，使用Lazy<T>是如何解决这个问题的呢？虽然并发调用可能会创建多个Lazy<Task<TValue>>实例，但是只有一个实例会从GetOrAdd返回。因此，只有一个实例的Value属性将被访问。所以对于每个键，_valueFactory只会被调用一次。

当然，这是一个令人称赞的特性。如果我创建了一个使用lambda表达式url => DownloadFile(url)作为参数的AsyncCache<string, byte[]> cache，我不希望并发请求cache[myUrl]多次下载文件。

- Timothy Shields

Answer 2

并发字典可能会多次调用GetOrAdd的创建lambda，但值只会被添加一次。这将导致延迟值仅被创建一次。

一个更完整的答案：

假设你有两个线程。两者都调用GetOrAdd方法，两者都执行GetOrAdd方法的创建lambda。在这一点上，它们都会尝试将新的键值对添加到桶中。只有一个线程能成功将值添加到桶中，另一个线程将失败，然后执行获取命令。此时，它将检索到第一个线程创建的值。它们都将访问相同的Lazy对象的值，_valueFactory(toAdd)将被执行一次。

- Will