如何在实际需要之前初始化 C# 静态类？

Question

我有一个带有静态构造函数的静态类，它需要一些时间（10-15 秒）来执行和完全初始化该类。为了提高性能，我决定让这个静态类显式初始化，而不是在第一次需要时初始化，以便在实际需要使用时准备好使用。

我的第一个想法是为该类创建一个Initialize() 方法，但由于我已经有一个静态构造函数，所以这个方法似乎不需要做任何事情，除了作为显式初始化类的调用方法无需访问其任何其他公共方法或属性。有一个不直接做任何事情的方法对我来说似乎不合适。

然后我想我可以将代码从静态构造函数移动到这个 Initialize() 方法中，但我也希望在第一次需要时初始化该类并且 Initialize() 方法没有被显式调用.

总而言之，我希望遵守以下标准：

• 我希望允许显式初始化静态类（可能通过使用公共Initialize() 方法）。
• 我不想在不需要时访问类上的任何其他公共方法或属性，即使这会初始化静态类。
• 如果类没有被显式初始化，我仍然想在第一次需要它时初始化它（即，当访问其他公共方法或属性以使用它们提供的功能或数据时）。
• 这是一个辅助类，我不需要使用单例设计模式。

对于用 C# 编写的静态类，遵守上述标准的正确方法是什么？这也适用于其他编程语言（例如 Java），但我个人对用 C# 编写的解决方案感兴趣。

Answer 1

我会使用初始化方法（编辑：请参阅 Jon 的回答）。但如果你真的只想使用构造函数，你可以这样做：

var type = typeof (YourType);
System.Runtime.CompilerServices.RuntimeHelpers.RunClassConstructor(type.TypeHandle);

RunClassConstructor 允许您强制类构造函数（静态构造函数）在尚未运行的情况下运行。如果它已经运行，比如说因为你使用了类的静态成员，那么这没有任何效果。再次运行它没有任何效果。

Answer 2

我可能会选择 Initialize 方法 - 它可以做一些有用的事情：

• 它可以记录您正在显式尝试初始化类，并带有堆栈跟踪
• 如果类已经通过另一个Initialize调用初始化，它可能会抛出异常
• 您可以可能（通过一些努力和重新组织）对事物进行排序，以便在初始化期间引起的任何异常都在没有您通常会得到的TypeInitializationException 的情况下传播。

Answer 3

两种解决方法：

1. 将构造函数代码移至Initialize()，以便您可以显式调用。并将构造函数中的代码替换为只调用Initialize() 方法，以防静态类在您显式调用之前动态加载

   public static class StaticClass
   {
       // actual constructor
       static StaticClass()
       {
           Initialize();
       }
   
       // explicit "constructor"
       public static void Initialize()
       {
           MyProperty = "Some Value";
       }
   
       public static string MyProperty { get; set; }
   
   }
   

   如果你愿意，然后像这样初始化：

   StaticClass.Initialize();
   

   或者在第一次使用的时候动态初始化

2. 在语义上不那么原始，但您可以通过使用属性并将其放入临时变量中来触发静态类的有机初始化。

   那么就这样做吧：

   // trigger static initilaization
   var dummy = StaticClass.MyProperty;
   

   仍然允许您在需要时调用它，但如果在初始化时有一些性能成本，您可以尝试在启动时调用它，而不是在用户第一次执行触发该代码的操作时调用它。

有关静态初始化的另一个有用概述，请参阅：Is the order of static class initialization in C# deterministic?

Answer 4

我不确定您是否可以指定何时加载静态构造函数。

来自 MSDN “在创建第一个实例或引用任何静态成员之前，会自动调用静态构造函数来初始化类。”

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/k9x6w0hc(v=vs.80).aspx

*编辑：* 在这里添加单例模式会有帮助吗？ getter 可以通过检查类中的标志 IsLoaded=true 来调用 Initialize()。后续调用不会调用 Initialize()

Answer 5

这种方法对我来说似乎并不讨厌。我可以将方法命名为 Touch()，给它一个空的主体，并添加适当的注释。这是否足以让您摆脱对此感觉不对劲的感觉？