在构造函数中应该完成多少工作？

Question

应该在构造函数中执行可能需要一些时间的操作,还是应该构造对象然后稍后进行初始化.

例如,当构造表示目录结构的对象时,应该在构造函数中完成对象及其子对象的填充.显然,目录可以包含目录,而目录又可以包含目录等.

这个优雅的解决方案是什么？

Answer 1

总结一下:

• 至少,构造函数需要将对象配置为其不变量为true的点.

• 您选择的不变量可能会影响您的客户.(对象是否承诺随时可以访问？或者仅在某些状态下？)构建者可以预先处理所有设置可能会使生活更简单为班级的客户.

• 长期运行的构造函数本身并不坏,但在某些情况下可能会很糟糕.

• 对于涉及用户交互的系统,任何类型的长时间运行方法都可能导致响应性差,应该避免.

• 延迟计算直到构造函数之后可能是有效的优化; 可能结果是没有必要执行所有工作.这取决于应用,不应过早确定.

• 总的来说,这取决于.

Answer 2

您通常不希望构造函数进行任何计算.使用该代码的其他人不会期望它比基本设置更多.

对于你正在谈论的目录树,"优雅"的解决方案可能不是在构造对象时构建完整的树.相反,按需构建它.使用你的对象的人可能并不真正关心子目录中的内容,所以首先让你的构造函数列出第一级,然后如果有人想要下降到特定的目录,那么在他们请求时构建树的那一部分它.

Answer 3

所需的时间不应成为不将某些东西放入构造函数的理由.您可以将代码本身放入私有函数中,并从构造函数中调用它,只是为了使构造函数中的代码保持清晰.

但是,如果您想要做的事情不需要给对象一个定义的条件,并且您可以在以后第一次使用时执行这些操作,这将是一个合理的论据,可以将它放出来并在以后执行.但是不要让它依赖于你的类的用户:这些东西(按需初始化)必须对你的类的用户完全透明.否则,对象的重要不变量可能很容易破坏.

Answer 4

这取决于(典型的CS答案).如果您在启动时为长时间运行的程序构造对象,那么在构造函数中执行大量工作就没有问题.如果这是预期快速响应的GUI的一部分,则可能不合适.与往常一样,最好的答案是首先尝试最简单的方式,从那里进行配置和优化.

对于这种特定情况,您可以对子目录对象进行延迟构造.仅为顶级目录的名称创建条目.如果访问它们,则加载该目录的内容.当用户演示目录结构时再次执行此操作.

Answer 5

构造函数最重要的工作是为对象提供初始有效状态.在我看来,构造函数最重要的期望是构造函数应该没有副作用.

Answer 6

我同意长期运行的构造函数本质上并不坏。但我会争辩说，你几乎总是做错了。我的建议类似于 Hugo、Rich 和 Litb 的建议：

1. 将您在构造函数中所做的工作保持在最低限度 - 将重点放在初始化状态上。
2. 除非无法避免，否则不要从构造函数中抛出。我尝试只抛出 std::bad_alloc。
3. 除非您知道它们的作用，否则不要调用 OS 或库 API - 大多数可以阻止。它们将在您的开发箱和测试机器上快速运行，但在现场它们可能会被长时间阻塞，因为系统正忙于做其他事情。
4. 永远，永远不要在构造函数中进行 I/O - 任何类型的。I/O 通常受到各种非常长的延迟（数百毫秒到数秒）的影响。输入/输出包括
   • 磁盘输入/输出
   • 任何使用网络的东西（甚至是间接的）请记住，大多数资源都可以是开箱即用的。

I/O 问题示例：许多硬盘都存在问题，它们会进入一种状态，即在 100 毫秒甚至数千毫秒内不为读取或写入提供服务。第一代和第一代固态硬盘经常这样做。用户现在有办法知道你的程序只是挂了一会儿——他们只是认为这是你的有缺陷的软件。

当然，长时间运行的构造函数的坏处取决于两件事：

1. “长”是什么意思
2. 在给定时间段内构造具有“长”构造函数的对象的频率。

现在，如果“长”只是几个 100 个额外的工作时钟周期，那么它并不是很长。但是构造函数正在进入 100 微秒范围，我建议它很长。当然，如果您只实例化其中一个，或者很少实例化它们（比如每隔几秒一次），那么由于此范围内的持续时间，您不太可能看到问题。

频率是一个重要因素，如果您只构建其中的几个，500 us ctor 不是问题：但是创建一百万个会造成严重的性能问题。

让我们谈谈您的示例：在“类目录”对象中填充目录对象树。（注意，我假设这是一个带有图形用户界面的程序）。在这里，您的 CTOR 持续时间不取决于您编写的代码 - 它的被告是枚举任意大的目录树所需的时间。这在本地硬盘上已经够糟糕的了。它在远程（网络）资源上的问题更大。

现在，想象一下在您的用户界面线程上执行此操作 - 您的 UI 将在数秒、10 秒或可能的数分钟内停止。在 Windows 中，我们称之为 UI 挂起。它们很糟糕很糟糕（是的，我们有它们……是的，我们努​​力消除它们）。

UI 挂起会让人们非常讨厌你的软件。

正确的做法是简单地初始化您的目录对象。在可以取消的循环中构建您的目录树并使您的 UI 保持响应状态（取消按钮应始终有效）

Answer 7

从历史上看，我已经对构造函数进行了编码，以便一旦构造函数方法完成，对象就可以使用了。涉及多少代码取决于对象的要求。

例如，假设我需要在详细信息视图中显示以下 Company 类：

public class Company
{
    public int Company_ID { get; set; }
    public string CompanyName { get; set; }
    public Address MailingAddress { get; set; }
    public Phones CompanyPhones { get; set; }
    public Contact ContactPerson { get; set; }
}

由于我想在详细信息视图中显示有关公司的所有信息，因此我的构造函数将包含填充每个属性所需的所有代码。鉴于这是一个复杂的类型，Company 构造函数也会触发 Address、Phones 和 Contact 构造函数的执行。

现在，如果我正在填充一个目录列表视图，其中我可能只需要 CompanyName 和主要电话号码，那么我可能在该类上有第二个构造函数，该构造函数仅检索该信息并将剩余信息留空，或者我可以创建仅保存该信息的单独对象。这实际上只取决于信息的检索方式和来源。

无论类中的构造函数有多少，我个人的目标都是进行任何必要的处理，为对象做好可能承担的任何任务的准备。