话说静态构造函数

静态构造函数

静态构造函数用来初始化静态数据, 或执行一个只需要执行一次的任务。 静态构造函数会在类对象第一次实例化时,或者任何静态成员被调用时自动调用执行。

比如下面的这段代码:

class SimpleClass
{
    // Static variable that must be initialized at run time. 
    static readonly long baseline;
 
    // Static constructor is called at most one time, before any 
    // instance constructor is invoked or member is accessed. 
    static SimpleClass()
    {
        baseline = DateTime.Now.Ticks;
    }
}

另一个例子就是我们经常用的单例模式,因为单列模式的类只有一个实例,所以通常会在实例化之前执行一些配置初始化的代码,我们可以用下面的代码来演示,

public sealed class ClassicSingleton
{
    private static ClassicSingleton instance;
    private static object syncRoot = new Object();

    private ClassicSingleton() { }

    public static ClassicSingleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                lock (syncRoot)
                {
                    if (instance == null)
                    {
                        ...custom code
                        instance = new ClassicSingleton();
                    }
                }
            }

            return instance;
        }
    }
}

这里我们必须通过lock关键字来保证在多线程环境中,类也只能有一个实例。而如果使用静态构造函数,我们可以有更简单有实现版本:

public sealed class Singleton
{
    private static Singleton instance;

    private Singleton() { }

    static Singleton()
    {
        ...custom code
        instance = new Singleton();
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            return instance;
        }
    }
}

我们不需要使用lock来锁定创建实例的代码,也少了if语句,代码更加简洁了。

转载于:https://www.cnblogs.com/EasonWu/p/static-constructor-csharp.html

<think>嗯,用户想了解C#中静态构造函数的用法和特性,特别是使用场景和特性。首先,我需要回顾一下静态构造函数的基本概念。根据引用[1]和[2],静态构造函数和实例构造函数在声明上有一些相似之处,比如名称必须与类名相同,不能有返回值。但不同点在于静态构造函数使用static关键字,不能有访问修饰符,也不能带参数,而且每个类只能有一个静态构造函数。 接下来,特性方面,引用[5]提到静态构造函数用于初始化静态成员,会在第一个实例创建或任何静态成员被访问之前自动调用,且仅执行一次。这点很重要,说明静态构造函数保证了静态成员的延迟初始化,确保在使用前被正确设置。 关于执行时机,引用[3]和[5]指出,当类被首次访问时,无论是创建实例还是访问静态成员,都会触发静态构造函数。而引用[3]的实验还提到执行顺序的问题,如果有静态构造函数静态字段初始化器会在静态构造函数之前运行,否则可能在首次访问时初始化。这点需要特别注意,因为它可能影响程序的行为。 使用场景方面,引用[5]提到初始化静态资源、配置或日志系统,以及复杂静态成员的延迟初始化。这些都是静态构造函数的典型应用,比如加载配置文件或建立数据库连接,这些操作只需要执行一次,适合用静态构造函数来处理。 然后,特性总结部分需要涵盖自动执行、线程安全、唯一性、无法手动调用等。引用[1]和[2]提到静态构造函数不能有访问修饰符,且由CLR自动调用,确保了线程安全。同时,只能有一个静态构造函数,且不能带参数,这些都是必须强调的特性。 可能用户还会关心与实例构造函数的区别,比如执行时机、调用次数、参数等。根据引用[1],实例构造函数在每次创建实例时调用,而静态构造函数只调用一次。同时,实例构造函数可以有访问修饰符和参数,而静态构造函数不行。 用户的问题可能还涉及实际应用中的注意事项,比如性能影响或执行顺序的问题。引用[3]中的实验说明执行顺序可能依赖于是否有静态构造函数,这可能在多类协作时导致不同的初始化顺序,需要开发者注意。 最后,生成相关问题时,需要考虑用户可能进一步想了解的内容,比如与实例构造函数的对比、执行顺序的详细规则、线程安全性,以及实际开发中的最佳实践。这些问题可以帮助用户更深入地理解静态构造函数的应用和限制。</think>### C# 静态构造函数的特性及使用场景分析 #### 一、静态构造函数的特性 1. **自动执行且仅执行一次** 静态构造函数会在以下两种场景自动触发: - 类首次被实例化时 - 类的任何静态成员被首次访问时 且**整个程序生命周期内仅执行一次**[^5]。 2. **隐式线程安全** 静态构造函数的调用由 CLR(公共语言运行时)控制,保证在多线程环境下仅运行一次,无需额外同步代码。 3. **无访问修饰符和参数** 静态构造函数声明中**不能添加访问修饰符(如 `public`/`private`)**,且**不能包含参数**[^2][^4]。 4. **执行优先级** - 若类包含静态字段初始化器,则**先执行静态字段初始化,再执行静态构造函数**[^3]。 - 若无静态构造函数静态字段可能在首次访问时初始化。 #### 二、核心使用场景 1. **初始化静态资源** 适用于需要一次性加载的共享资源,例如: ```csharp public class ConfigLoader { public static readonly string ConnectionString; static ConfigLoader() { // 从配置文件读取数据库连接字符串 ConnectionString = File.ReadAllText("config.txt"); } } ``` 2. **配置全局逻辑** 如初始化日志系统、注册依赖注入容器: ```csharp public class Logger { private static readonly ILog _log; static Logger() { LogManager.LoadConfiguration("log4net.config"); _log = LogManager.GetLogger(typeof(Logger)); } } ``` 3. **复杂静态成员的延迟初始化** 当静态成员初始化逻辑复杂(如依赖外部条件)时,可通过静态构造函数封装: ```csharp public class MathConstants { public static readonly double Precision; static MathConstants() { Precision = CalculateOptimalPrecision(); // 复杂计算 } } ``` #### 三、与实例构造函数的对比 | **特性** | **静态构造函数** | **实例构造函数** | |------------------|--------------------------------|--------------------------------| | 执行时机 | 类首次使用前 | 每次实例化对象时 | | 调用次数 | 整个生命周期一次 | 与实例数量相同 | | 访问修饰符 | 不允许 | 允许(如 `public`/`private`) | | 参数 | 不可带参数 | 可带参数 | | 初始化目标 | 静态成员 | 实例成员 | #### 四、注意事项 1. **异常处理** 若静态构造函数抛出异常,会导致 `TypeInitializationException`,且**后续访问该类将始终触发此异常**。 2. **性能影响** 静态构造函数中应避免耗时操作,否则会延迟类的首次使用。
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