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c# LazyInitializer.EnsureInitialized 的用法和 Lazy 的区别

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LazyInitializer.EnsureInitialized适合手动控制初始化时机的轻量场景,它线程安全、不引入额外对象,但需用ref字段且不支持状态查询;Lazy则封装完整延迟逻辑,适合需多次读取或暴露延迟能力的情况。

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LazyInitializer.EnsureInitialized 适合手动控制初始化时机的场景

当你需要在某个方法内部、非构造函数中延迟初始化一个字段,又不想把整个对象包装成 Lazy 时,LazyInitializer.EnsureInitialized 是更轻量的选择。它不引入额外对象,只做一次线程安全的赋值判断。

典型用法是配合一个 private T _field; 和一个 private Object _lock = new object();,但注意:EnsureInitialized 自带锁机制,不需要你再写 lock —— 这点很多人误以为要配对使用。

  • 它只负责“如果还没初始化,就调用工厂方法并赋值”,不保存工厂委托,也不跟踪是否已执行过
  • 返回值是初始化后的实例,可直接用于后续逻辑,比如
    return LazyInitializer.EnsureInitialized(ref _instance, ref _initialized, ref _lock, () => new ExpensiveService());
  • 三个 ref 参数必须是类字段(不能是局部变量),否则编译报错:CS1503 “无法将 ref 参数转换为 ref 字段”

Lazy 是完整封装的延迟初始化对象,自带状态和线程安全策略

Lazy 本身是一个对象,封装了值、是否已初始化、初始化委托、以及线程安全模式(LazyThreadSafetyMode)。它适合需要多次读取、或想把延迟逻辑“暴露给调用方”的情况。

比如注入容器里注册一个 Lazy,让消费者按需触发创建;或者你想明确控制是“发布-订阅”式初始化(PublicationOnly)还是“首次访问即初始化”(ExecutionAndPublication)。

  • 默认构造(无参数)等价于 new Lazy(() => new T(), LazyThreadSafetyMode.ExecutionAndPublication)
  • 若传入 false 构造,如 new Lazy(() => new T(), false),则禁用线程安全,性能略高但需确保单线程调用
  • IsValueCreated 属性可安全轮询状态,而 EnsureInitialized 没有对应的状态查询 API

常见误用:混用 ref 字段和属性,或误以为 EnsureInitialized 可重复调用工厂

下面这段代码会出问题:

private string _value; private bool _initialized; private readonly object _lock = new object();  public string GetValue() {     // ❌ 错误:_value 是字段,但 _initialized 和 _lock 是字段——看起来对,但如果你不小心把 _initialized 写成属性:     // public bool Initialized { get; private set; } → 编译失败:不能 ref 属性     return LazyInitializer.EnsureInitialized(ref _value, ref _initialized, ref _lock, () =>     {         Console.WriteLine("init called"); // ✅ 只会打印一次         return "result";     }); }

另一个坑是认为 EnsureInitialized 会缓存委托结果供下次复用——它不会。每次调用都检查 _initialized,但工厂函数只执行一次。如果工厂函数有副作用(比如发 http 请求),务必确认只期望执行一次。

  • 不要对同一个 _initialized 字段在多个方法里分别调用 EnsureInitialized,否则可能竞态导致多次初始化(虽然极小概率,但违反语义)
  • 不要把 ref _lock 换成 typeof(T).GetHashCode() 这类运行时计算值——锁对象必须稳定且唯一,否则线程安全失效

性能与内存开销差异很小,选型关键看职责边界

两者在 .net Core 3.1+ 后性能几乎无差别:Lazy 多一次对象分配,EnsureInitialized 多几个 ref 参数压。真正影响选择的是设计意图。

  • 如果初始化逻辑只在当前类内部一处使用,且不想暴露“可延迟”语义,用 EnsureInitialized
  • 如果初始化逻辑需要被测试替换成 mock、或要跨层传递延迟能力(比如从 service 传到 controller)、或需要查询 IsValueCreated,用 Lazy
  • 不要为了“看起来更现代”而强行用 Lazy 包裹一个永远只读一次的字段——这增加了 GC 压力,也模糊了所有权

最易忽略的一点:二者都不解决“初始化失败后重试”问题。如果工厂抛异常,Lazy 会缓存异常并每次重抛;EnsureInitialized 则把 _initialized 置为 true 并不再尝试——这意味着失败后该字段永远为 NULL 或默认值,且无提示。需要重试逻辑,得自己包一层。

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