.NET变得不可变

.NET开发中一个常见的误区是，认为IEnumerable或ReadOnlyCollectionl类型的变量是线程安全的。微软的Andrew Arnott解释道：

如果有人给你一个ReadOnlyCollection<T>、IReadOnlyList<T>或IEnumerable<T>，唯一能保证的是你无法修改它们的数据，但却不能保证给你集合的人不会修改。不过对于数据不会改变这点，你往往需要一些信心。这些类型在改变内容时不会提供事件通知，并且如果在你迭代其内容的时候，集合真的改变了，这是否会发生在不同的线程呢？这种行为将造成应用程序中的数据崩溃和随机异常。

要在你想用IEnumerable或ReadOnlyCollection的地方提供真正线程安全的集合，微软BCL小组提供了一组不可变集合的预览版。基于函数式编程的技术，对于那些通常会改变集合的方法将会创建一个新集合来代替。为了提高效率，可能会在新旧集合之间进行数据共享。

不可变集合一个有意思的特点是没有公共构造函数。相反，它们总是以ImmutableXxx<T>.Empty作为开始。Andrew写到

使用静态Empty属性与传统模式相背离，但这么做是有原因的。构造函数必须要分配一个对象，但由于这些集合的不可变性，新的对象永远只能表示空的列表。鉴于修改集合会创建新的集合，因此使用构造函数会导致创建多个表示空列表的对象，这显然是种浪费。静态属性返回空列表的单例，应用程序中的所有代码都可以共享该单例。

建造者和集合

由于内存分配，构建一个不可变集合是相当昂贵的。我们已经在字符串（即字符的不可变集合）身上看到了这一点。为了缓解这一点，不可变集合将暴露一个ToBuilder方法，返回一个可以廉价修改的建造者对象。得到之后，还可以简单地使用ToImmutable再次得到不可变集合。

性能

不可变集合的性能可能会非常棘手。如下表所示，大多数不可变集合的时间复杂度都相当不错，并且是稳定的，不必担心在集合内部数组的最大尺寸会触发集合的完全拷贝。与普通集合不同，不可变集合中的项如果被移除，将会释放不用的空间。

但还是会有成本。每个操作都要在内存中分配另一个对象，给GC带来压力。最大的胜利是在创建集合的快照拷贝时。但最终的建议仍然是：使用最简单的代码完成工作，并在必要的时候调整性能。 该预览版可通过Microsoft.Bcl.Immutable NuGet包下载。

查看英文原文：.NET Goes Immutable