.NET Core中延迟单例另一种写法【.NET Core和.NET Framework的beforefieldinit差异】-白红宇

1.BeforeFieldInit是什么

前段时间在反编译代码时无意间看到在类中有一个BeforeFieldInit特性，处于好奇的心态查了查这个特性，发现这是一个关于字段初始化时间的特性【提前初始化字段】，下面先来看一下这个特性在.net framework中的作用

class Foo{   public static String x = GetStr("初始化 Foo 静态成员字段");   public static String GetStr(String str)  {       Console.WriteLine(str);       return str;  }}

在上面Foo类中只定义了一个静态字段x和一个静态方法GetStr的方法，在这里需要关注的是静态字段x的初始化时机

static void Main(string[] args){      Console.WriteLine("Main方法开始");      Foo.GetStr("手动调用Foo.GetSring()方法");      String y = Foo.x;}

在Main中简单的调用静态方法和静态字段，我们知道静态字段的赋值是在静态构造函数中进行的，那么输出顺序应该是 “Main方法开始”，”初始化Foo静态成员字段“，”手动调用Foo.GetString()方法“，但是真的是这样吗，答案是错的

可以看到静态成员字段的初始化是在最开始，那么为什么会这样呢，我们将代码反编译IL后会发现在类中具有一个beforefieldinit特性，

.class private auto ansi beforefieldinit BeoreFieldInitTest2.Foo    extends [mscorlib]System.Object{
    } // end of class BeoreFieldInitTest2.Foo

那么BeforeFieldInit是什么，我找到了一篇有对BeforeFieldInit的详细讲解，在这里也不过多介绍，

2.取消BeforeFieldInit加载

那么该怎么取消beforefieldinit特性呢，其实很简单，只需要在类中加入一个静态构造函数即可

class Foo{     public static string x = GetStr("初始化 Foo 静态成员字段");      //空的静态构造函数      static Foo(){}     public static String GetStr(String str)     {         Console.WriteLine(str);          return str;      }        }

然后此时输入就如我们所猜测那样

并且反编译可以看到IL代码也取消了beforefieldinit特性

.class private auto ansi BeoreFieldInitTest2.Foo    extends [mscorlib]System.Object{
    } // end of class BeoreFieldInitTest2.Foo

下面就该进入正题，来看看.NET Core中不一样的BeforeFieldInit

3.BeforeFieldInit在.NET Core 中的差异

将最开始的代码在.NET Core中跑一跑会发现跟.NET Framework不一样的操作

class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Console.WriteLine("Main方法开始");            Foo.GetStr("手动调用Foo.GetSring()方法");            String y = Foo.x;        }    }    class Foo    {        public static string x = GetStr("初始化 Foo 静态成员字段");        public static String GetStr(String str)        {            Console.WriteLine(str);            return str;        }    }

可以看到在.NET Core并没有像.NET Framework那样进行提前加载，并且加载貌似还延迟了，反编译代码可以看到beforefieldinit特性还在Foo类上

.class private auto ansi beforefieldinit BeforeFieldInitTest.Foo    extends [System.Runtime]System.Object{
    } // end of class BeforeFieldInitTest.Foo

那么在.NET Core加入静态构造函数会怎么呢?怀着各种疑惑进行测试

class Program{     static void Main(string[] args)     {          Console.WriteLine("Main方法开始");          Foo.GetStr("手动调用Foo.GetSring()方法");          String y = Foo.x;      } }class Foo{      public static string x = GetStr("初始化 Foo 静态成员字段");      //空的静态构造函数      static Foo() { }      public static String GetStr(String str)      {          Console.WriteLine(str);          return str;      }}

可以看到.NET Core中加入静态构造函数以后输出跟.NET Framework一致，也就说可以猜测.NET Core运行时对beforefieldinit特性进行了优化,当然这也只是我的猜测

4.利用.NET Core中beforefieldinit实现的单例

在.NET Framework中我们都是使用Lazy<>类来创建延迟加载单例，但是我们可以看到在.NET Core中beforefieldinit是延迟加载的，所以我们直接可以使用此方法来创建延迟安全单例，

class Program{    static void Main(string[] args)    {         Console.WriteLine("Main方法开始");         Foo.GetStr("手动调用Foo.GetSring()方法");         Console.WriteLine("我是分隔符");          Console.WriteLine("我是分隔符");          var foo= Foo.CreateInstance;     }}class Foo{     public static Foo CreateInstance { get;  } = new Foo();     private Foo()     {         Console.WriteLine("创建了Foo实例");     }     public static String GetStr(String str)     {         Console.WriteLine(str);         return str;     } }

运行结果可以看到创建实例被延迟了，

当然，这种创建单例也是有缺点的，当类中还有其它静态字段或属性时，并且在外部进行了调用，那么此时也会初始化此属性

class Program{     static void Main(string[] args)     {         Console.WriteLine("Main方法开始");         Foo.GetStr("手动调用Foo.GetSring()方法");         var y = Foo.x;//调用静态字段/属性         Console.WriteLine("我是分隔符");         Console.WriteLine("我是分隔符");         var foo= Foo.CreateInstance;     } } class Foo {     public static string x = GetStr("初始化 Foo 静态成员字段"); //加入了静态字段或属性     //public static String X { get; set; } = GetStr("初始化 Foo 静态成员字段");     public static Foo CreateInstance { get;  } = new Foo();     private Foo()     {         Console.WriteLine("创建了Foo实例");     }     public static String GetStr(String str)     {         Console.WriteLine(str);         return str;     }}

也就是说在.NET Core中beforfieldinit特性时当有一个静态变量被使用时就初始化所有静态变量