《Effective C#》Item 13：使用静态构造函数初始化静态成员

编写程序的时候难免要使用到静态成员，由于静态成员的访问是脱离类型对象的，所以使用非静态构造函数，私有方法或者一些其他方法都是不合理的。.Net提供了成员初始化语句和静态构造函数来初始化静态成员。

 

根据上一个单元，我们可以知道静态成员的初始化语句会早于静态构造函数执行，其次还知道成员初始化语句的好处和一些限制。这里要提的一点就是，静态构造函数和实例构造函数之间的区别，因为静态构造函数是由CLR调用执行的，所以静态构造函数只能是一个，同时不能还有参数。那么静态构造函数相对于成员初始化的一些弊端都不复存在。

 

此外，对于成员初始化最大的问题，就是异常无法捕获，可能对于普通成员来说，还可以在构造类型对象的时候加上try-catch；而对于静态成员来说，有时无法确定哪一个类型访问语句会先执行，如果对每个使用类型的地方都加上try-catch，会降低程序可读性。但如果把这种异常散发出去，会导致整个程序崩溃。那么使用静态构造函数就能比较好的捕获异常，并进行异常处理。

 

对于静态成员初始化语句和静态构造函数一个对比大致如下。

 

简便性

安全性

异常处理

静态成员初始化

最简便

比较安全

非常难

静态构造函数

比较简便

最安全

容易

 

那么到底用什么方法来初始化静态成员呢，给出以下两点建议。

第一就是简单静态成员，例如类型为值类型等，使用成员初始化语句来完成；

第二静态成员初始化比较复杂，或者有可能出现异常，那么用静态构造函数来完成。

 

本单元的内容基本上讲完了，现在说说静态成员最主要的一个应用“Singleton”，就是保证此类型的对象唯一性。其实实现很简单，如下就举一个简单的例子。

        public class MySingleton

        {

            private static readonly MySingleton _theOneAndOnly;

 

            static MySingleton()

            {

                _theOneAndOnly = new MySingleton();

            }

 

            public static MySingleton TheOnly

            {

                get{ return _theOneAndOnly; }

            }

 

            /// <summary>

            /// Private constructor to avoid object created from outside

            /// </summary>

            private MySingleton()

            {

            }

        }

 

对于静态成员何时被初始化，其实仔细看我上一个单元所说的对象构造步骤就可以分析出来。可能看起来比较抽象，尤其在分析嵌套关系的时候，现在就举一个例子来进行说明。

    class A

    {

        public static int X = B.Y;

        static A()

        {

            ++X;

        }

    }

 

    class B

    {

        public static int Y = A.X;

        static B()

        {

            ++Y;

        }

    }

 

那么大家先猜猜如下调用输出结果是什么。

    Debug.WriteLine( A.X.ToString() );

    Debug.WriteLine( B.Y.ToString() );

 

其结果是“2，1”，也就是A.X的值为2，而B.Y的值为1。

分析此类问题，只要记住三点就行了。

第一代码的执行顺序，代码在前的先执行；

第二静态成员初始化语句要先于静态构造函数执行；

第三静态成员初始化语句与静态构造函数只执行一次。

 

如果了解这三点，接下来就分析为什么会出现上面的结果。

当调用到第一条语句的时候，

Debug.WriteLine( A.X.ToString() );

首先是访问A这个类型，那么要对A这个类型的静态成员进行初始化，其次如果有静态构造函数，需要调用它。

对于A的静态成员只有“X”，按照上一单元的过程，先给其分配空间，并辅以0来初始化，其次调用其对应的成员初始化语句来初始化这个静态成员。

那么它的成员初始化语句是“X = B.Y”，那么需要访问“B.Y”来初始化X这个静态成员。

对于“B.Y”的访问，就是访问B类型，也是和访问A一样，首先对这个类型的静态成员进行初始化，其次如果有静态构造函数，需要调用它。而B的静态成员只有“Y”，先给其分配空间，并辅以0来初始化，其次调用其对应的成员初始化语句来初始化这个静态成员。

那么对于“Y = A.X”成员初始化语句，由于此时不是第一次访问类型A，所以不再进行静态成员初始化和静态构造函数的调用，对于“A.X”的访问是直接访问。此时“A.X”的值为0，那么Y的值也为0；接着执行B的静态构造函数，这样处理后Y的值为1。

那么对于A中的成员初始化语句“X = B.Y”，到此就执行完了，此时A类型中的X与B类型中的Y都是一样的，值为1。不过B中的静态成员初始化语句和静态构造函数都执行过了，而A中的静态构造函数还未执行。因此经过A的静态构造函数处理，A的X值为2，这也就是最后显示的结果。

 

分析过程看起来很绕，其实只要把握我前面所说的三个原则，那么在复杂的问题也一样分析