NullReferenceException từ singleton tĩnh inline khởi

Question

Theo this question nó phải được đảm bảo rằng các trường tĩnh mà tôi sử dụng được khởi tạo:

10.4.5.1 tĩnh lĩnh vực khởi:

Trường tĩnh initializers biến của một lớp tương ứng với a chuỗi các bài tập được thực hiện theo thứ tự văn bản trong mà chúng xuất hiện trong tuyên bố lớp học. Nếu một hàm dựng tĩnh (Phần 10.11) tồn tại trong lớp, việc thực thi trường tĩnh trình khởi tạo xảy ra ngay lập tức trước khi thực hiện hàm tạo tĩnh đó. Nếu không, bộ khởi tạo trường tĩnh được thực hiện tại thời gian thực hiện phụ thuộc trước khi sử dụng lần đầu tiên của trường tĩnh của lớp đó.

Tôi đã gặp phải trường hợp lạ khi điều này có vẻ không đúng. Tôi có hai lớp có sự phụ thuộc vòng tròn vào nhau và nơi một số NullReferenceException được ném.

tôi đã có thể tạo lại vấn đề này trong sau mẫu đơn giản, có một cái nhìn:

public class SessionManager 
{ 
    //// static constructor doesn't matter 
    //static SessionManager() 
    //{ 
    // _instance = new SessionManager(); 
    //} 

    private static SessionManager _instance = new SessionManager(); 
    public static SessionManager GetInstance() 
    { 
     return _instance; 
    } 

    public SessionManager() 
    { 
     Console.WriteLine($"{nameof(SessionManager)} constructor called"); 
     this.RecoverState(); 
    } 

    public bool RecoverState() 
    { 
     Console.WriteLine($"{nameof(RecoverState)} called"); 
     List<SessionInfo> activeSessionsInDb = SessionManagerDatabase.GetInstance().LoadActiveSessionsFromDb(); 
     // ... 
     return true; 
    } 

    public List<SessionInfo> GetAllActiveSessions() 
    { 
     Console.WriteLine($"{nameof(GetAllActiveSessions)} called"); 
     return new List<SessionInfo>(); 
    } 
} 

public class SessionManagerDatabase 
{ 
    //// static constructor doesn't matter 
    //static SessionManagerDatabase() 
    //{ 
    // _instance = new SessionManagerDatabase(); 
    //} 

    private static readonly SessionManagerDatabase _instance = new SessionManagerDatabase(); 
    public static SessionManagerDatabase GetInstance() 
    { 
     return _instance; 
    } 

    public SessionManagerDatabase() 
    { 
     Console.WriteLine($"{nameof(SessionManagerDatabase)} constructor called"); 
     Synchronize(); 
    }   

    public void Synchronize() 
    { 
     Console.WriteLine($"{nameof(Synchronize)} called"); 
     // NullReferenceException here 
     List<SessionInfo> memorySessions = SessionManager.GetInstance().GetAllActiveSessions(); 
     //... 
    } 

    public List<SessionInfo> LoadActiveSessionsFromDb() 
    { 
     Console.WriteLine($"{nameof(LoadActiveSessionsFromDb)} called"); 
     return new List<SessionInfo>(); 
    } 
} 

public class SessionInfo 
{ 
} 

Vấn đề vẫn còn nếu bạn bỏ ghi chú các nhà thầu tĩnh như đề xuất trong question khác. Sử dụng mã này để có được một TypeInitializationException với NullRefernceException như InnerException trong Synchronize tại SessionManager.GetInstance().GetAllActiveSessions():

đầu ra

static void Main(string[] args) 
{ 
    try 
    { 
     var sessionManagerInstance = SessionManager.GetInstance(); 
    } 
    catch (TypeInitializationException e) 
    { 
     Console.WriteLine(e); 
     throw; 
    } 
} 

Console:

SessionManager constructor called 
RecoverState called 
SessionManagerDatabase constructor called 
Synchronize called 
System.TypeInitializationException: Der Typeninitialisierer für "SessionManager" hat eine Ausnahme verursacht. ---> System.TypeInitializationException: Der Typeninitialisierer für "SessionManagerDatabase" hat eine Ausnahme verursacht. ---> System.NullReferenceException: Der Objektverweis wurde nicht auf eine Objektinstanz festgelegt. 
    bei ConsoleApplication_CSharp.Program.SessionManagerDatabase.Synchronize() in ...... 
    bei ConsoleApplication_CSharp.Program.SessionManagerDatabase..ctor() in ...... 
    bei ConsoleApplication_CSharp.Program.SessionManagerDatabase..cctor() in ...... 
    --- Ende der internen Ausnahmestapelüberwachung --- 
    bei ConsoleApplication_CSharp.Program.SessionManagerDatabase.GetInstance() 
    bei ConsoleApplication_CSharp.Program.SessionManager.RecoverState() in ...... 
    bei ConsoleApplication_CSharp.Program.SessionManager..ctor() in ..... 
    bei ConsoleApplication_CSharp.Program.SessionManager..cctor() in ...... 
    --- Ende der internen Ausnahmestapelüberwachung --- 
    bei ConsoleApplication_CSharp.Program.SessionManager.GetInstance() 
    bei ConsoleApplication_CSharp.Program.Main(String[] args) in ...... 

Tôi hiểu rằng có một số loại phụ thuộc vòng tròn ở đây (trong mã gốc không rõ ràng như vậy), nhưng tôi vẫn không hiểu tại sao mã không khởi tạo được những người độc thân. Cách tiếp cận tốt nhất cho trường hợp sử dụng này ngoài việc tránh phụ thuộc vòng tròn là gì?

Answer 1

Nhìn vào IL:

IL_0001: newobj  instance void SO.Program/SessionManager::.ctor() 
IL_0006: stsfld  class SO.Program/SessionManager SO.Program/SessionManager::_instance 

Ở đây bạn thấy rằng các cuộc gọi đến constructor tĩnh có hai bước. Nó khởi tạo một thể hiện mới, và sau đó nó gán nó. Điều đó có nghĩa là khi bạn thực hiện các cuộc gọi chéo mà phụ thuộc vào sự tồn tại của cá thể, bạn bị mắc kẹt. Nó vẫn đang ở giữa việc tạo ra thể hiện. Sau đó nó có thể được gọi.

Bạn có thể thoát khỏi điều này bằng cách tạo phương thức tĩnh Initialize, tức là cuộc gọi tức thì.

Hãy thử điều này:

static SessionManager() 
{ 
    _instance = new SessionManager(); 

    _instance.RecoverState(); 
} 

static SessionManagerDatabase() 
{ 
    _instance = new SessionManagerDatabase(); 

    _instance.Synchronize(); 
} 

Answer 2

Bạn đang gấp rút các bước và bạn có một số loại đệ quy xảy ra:

1. SessionManager _instance = new SessionManager(); dòng này gọi một số phương pháp mà kết thúc bằng một cuộc gọi đến SessionManagerDatabase.GetInstance()

2. Điều này cũng giống như vậy và kết thúc bằng một cuộc gọi trở lại SessionManager.GetInstance()

3. Điều này gây ra sự cố vì yêu cầu giá trị hợp lệ được giữ trong biến _instance trong SessionManager, nhưng tại thời điểm đó bạn chưa thực sự hoàn thành chuỗi cuộc gọi phương thức để cung cấp giá trị phù hợp cho _instance do đó gây ra NullReferenceException.

Answer 3

Điều gì xảy ra trong ví dụ của bạn là trình tạo thể hiện được gọi trong quá trình khởi tạo trường tĩnh theo đặc điểm kỹ thuật. Nhưng hàm tạo không thành công với NullReferenceExeption vì nó cố gắng lấy tham chiếu đến _instance bằng lệnh GetInstance(). Xin lưu ý rằng _instance chưa được khởi tạo - quá trình khởi tạo đang diễn ra. Do đó constructor instance thất bại vì vấn đề ở trên và do đó nó không xây dựng/khởi tạo trường _instance. Vì vậy, một thời gian ngắn bạn nên cố gắng để có được _instance tĩnh từ constructor dụ của bạn.

Answer 4

Nếu bạn nhìn này: private static SessionManager _instance = new SessionManager(), nó có hai bước quan trọng.

1.- Initialization (new SessionManager()). 
2.- The asignation(_instance = the obj). 

Nếu bạn cố gắng sử dụng _instance trước khi asignation (như bạn làm), nó không có giá trị. Và nó gieo NRE của bạn. Bạn có thể ngắt cuộc gọi lại này để chia nhỏ hành vi của hàm tạo như sau:

public class SessionManager 
{ 
    private static SessionManager _instance; 

    static SessionManager() { 
     _instance = new SessionManager(); 
     _instance.RecoverState(); 
    } 

    public static SessionManager GetInstance() 
    { 
     return _instance; 
    } 

    public SessionManager() 
    { 
     Console.WriteLine($"{nameof(SessionManager)} constructor called"); 
     // remove RecoverState() call 
    }