Effective C# Item7:将值类型尽可能实现为具有常量性和原子性的类型

本文探讨了在创建值类型实例时确保其线程安全性的方法,包括实现常量性和原子性,以及如何通过构造函数、工厂方法或Helper类来初始化这些类型的实例。

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    在创建值类型实例时,应该尽可能将其实现为具有常量性和原子性,所谓常量性,就是说对象在创建后就不会被改变,类似于我们在程序中定义的常量,这种形式的值类型只要被创建好后,就可以认为它的状态一直是不变的,这样它就是线程安全的。

    原子性是指值类型中某些具有关联关系的字段,例如生日和年龄,年龄是根据生日计算得来的,如果对象的使用方只是修改年龄,而不修改生日,那么这样的结果显然是错误的。具有原子性的类型都是单一的实体,我们需要同时对相关联的字段进行维护。

    关于如何构建常量型的值类型,可以分为以下两个步骤:1)将类型中的私有字段声明为readonly;2)将类型中的属性,设置为只读,即将属性的set方法删除。

    需要注意的是,在将值类型转换为常量型的过程中,所谓的常量,是指针对在“堆栈”中存储的数据,对于在”堆“中存储的数据来说,单纯使用readonly设置是不够的,这里的”常量“只是说明指向”堆“中的内存地址是不会改变的,我们可以通过其他方式改变对应内存中的值。为了解决这个问题,我们需要对”堆“中的数据进行防御性复制。

    关于如何初始化常量类型,通常有三种方式:

  1. 提供一个合适的构造函数集合。
  2. 通过工厂方法进行创建。
  3. 提供一个Helper类。
1. 用户与身体信息管理模块 用户信息管理: 注册登录:支持手机号 / 邮箱注册,密码加密存储,提供第三方快捷登录(模拟) 个人资料:记录基本信息(姓名、年龄、别、身高、体重、职业) 健康目标:用户设置目标(如 “减重 5kg”“增肌”“维持健康”)及期望周期 身体状态跟踪: 体重记录:定期录入体重数据,生成体重变化曲线(折线图) 身体指标:记录 BMI(自动计算)、体脂率(可选)、基础代谢率(根据身高体重估算) 健康状况:用户可填写特殊情况(如糖尿病、过敏食物、素食偏好),系统据此调整推荐 2. 膳食记录与食物数据库模块 食物数据库: 基础信息:包含常见食物(如米饭、鸡蛋、牛肉)的名称、类别(主食 / 肉类 / 蔬菜等)、每份重量 营养成分:记录每 100g 食物的热量(kcal)、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质含量 数据库维护:管理员可添加新食物、更新营养数据,支持按名称 / 类别检索 膳食记录功能: 快速记录:用户选择食物、输入食用量(克 / 份),系统自动计算摄入的营养成分 餐次分类:按早餐 / 午餐 / 晚餐 / 加餐分类记录,支持上传餐食照片(可选) 批量操作:提供常见套餐模板(如 “三明治 + 牛奶”),一键添加到记录 历史记录:按日期查看过往膳食记录,支持编辑 / 删除错误记录 3. 营养分析模块 每日营养摄入分析: 核心指标计算:统计当日摄入的总热量、蛋白质 / 脂肪 / 碳水化合物占比(按每日推荐量对比) 微量营养素分析:检查维生素(如维生素 C、钙、铁)的摄入是否达标 平衡评估:生成 “营养平衡度” 评分(0-100 分),指出摄入过剩或不足的营养素 趋势分析: 周 / 月营养趋势:用折线图展示近 7 天 / 30 天的热量、三大营养素摄入变化 对比分析:将实际摄入与推荐量对比(如 “蛋白质摄入仅达到推荐量的 70%”) 目标达成率:针对健
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