为所有对象创建一个委托，而不是为每个对象创建一个委托

Question

我有一个对象池，每当我对池中的对象调用 Free() 时，我都需要调用委托方法 OnFree()。

Free() 是在外部创建的，并在创建池时设置在对象上。 OnFree 因对象而异，有时甚至为 null。

池中的对象继承自 Poolable 类。

class Poolable
{
    public Action Free();
    public Action OnFree();
}

目前我通过这样做在继承类中创建 OnFree：

class Light
{
    public Light()
    {
        // Create method to be called when Free() is called on this light.
        OnFree = () =>
        {
            DoStuffHere();
        };
    }
}

但是，这将为每个灯光创建一个单独的委托，这会浪费大量内存，尤其是当池中有数万个对象时。呃，每次调用这个构造函数时都会创建一个新的委托，对吧？

什么是允许对象创建自己的 OnFree() 委托的好方法，以便每个对象类型只有一个委托，而不是每个实例一个委托？

我当然能想到一种方法，但我希望有人能想到一种“好”的方法——一种易于维护的方法。

---

编辑：我可以在基类中将 OnFree() 委托设为静态，以便它以某种方式对每个继承的类型都是静态的吗？

---

编辑：澄清如何使用 Pool，以及为什么 Free() 是委托，而不是虚拟方法。如果您能想到更好的方法，请告诉我。

public class Pool<T> where T : Poolable
{
    private int _liveCount;
    private T[] _pool;
    [...]
    public Pool(int capacity, Func<T> allocateFunction)
    {
        [...]
        // Fill pool with initial items:
        for (int i = 0; i < capacity; i++)
        {
            T item = _allocate();
            item.Free = () => Free(item);
            _pool[i] = item;
        }
    }

    /// <summary>
    /// Frees given object from this pool. Object is assumed to
    /// be in this pool.
    /// </summary>
    public void Free(Poolable obj)
    {
        obj.OnFree();

        _liveCount -= 1;
        [...]
    }
}

Answer 1

如何保持简单：

class Poolable
{
    public virtual void Free() { }
    public virtual void OnFree() { }  // naming not according to BCL std
}

class Light : Poolable
{
    public override void Free() { }
    ...
}

• 您的示例显示不需要委托（通过虚拟方法）
• 适当的封装需要事件而不是公共委托
• 您的优化似乎过早了。

Answer 2

这实际上取决于DoStuffHere() 的定义位置。如果这是一个实例方法，则将 this 隐式捕获到编译器生成的类型上；同样，可能会捕获其他任何内容（您的示例中未显示）。

在大多数正常情况下，委托实例的额外开销是最小的。避免传递创建委托的一种解决方法是使用 参数化委托（Action<SomeStateType>，可能存储在 static 字段中），并将状态作为单独的参数提供...但是当然，那么您正在为状态创建一个对象！进行手动捕获的轻微优势是您可能（这取决于确切的代码示例）将其从 2 个（或更多）分配（1 个委托，1 个或更多捕获类）减少到 1 个分配（您的手动捕获; 代表在静态字段上）。

一种方式，另一种方式，很可能会创建某物。就个人而言，在您的分析显示它是一个瓶颈之前，我认为您应该放松一点 - 分配速度非常快，并且大多数时候对象将在 GEN-0 中收集，这非常有效。

Answer 3

如果您使用 static generic 类，您会为每种类型获得一个“实例”——这正是您所追求的。因此，使用这样的类作为特定类型委托的后台存储，并在每个 Poolable 子类的静态构造函数中初始化它们将解决您的问题。查看示例代码：

public class Poolable
{
    public Action Free { get; set; }
    public Action OnFree { get { return GetOnFree(); } }

    protected virtual Action GetOnFree() { throw new NotImplementedException(); }
}

public static class PoolHelper<T> where T : Poolable
{
    public static Action OnFree { get; set; }
}

public class Light : Poolable
{
    static Light()
    {
        PoolHelper<Light>.OnFree = () => 
        {
            // Define 'OnFree' for the Light type here...
            // and do so for all other other sub-classes of Poolable
        };
    }

    protected override Action GetOnFree()
    {
        return PoolHelper<Light>.OnFree;
    }
}