.NET 5.0与.NET Framework 4.6静态成员初始化行为差异原因咨询

以下代码在.NET Framework 4.6中运行仅输出“press any key.”，但在.NET 5.0中会输出“config changed.”，请问原因是什么？

public class Holder
{
    public static int IntVal = 0;
    public static DateTime DateTimeVal;
}

public class StaticDateTime
{
    private static DateTime config = DateTime.Now;

    public StaticDateTime()
    {

    }

    public void configChanged()
    {
        DateTime d = Holder.DateTimeVal;
        if (d.Ticks == 0)
        {
            Holder.DateTimeVal = DateTime.Now;
            return;
        }

        if (d < config)
        {
            Console.WriteLine("config changed.");
        }
    }
}


class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        StaticDateTime sd = new StaticDateTime();
        sd.configChanged();
        System.Threading.Thread.Sleep(1500);
        StaticDateTime sd2 = new StaticDateTime();
        sd2.configChanged();
        Console.WriteLine("press any key.");
        Console.ReadKey();
    }
}

在.NET Framework的逻辑中，所有静态成员会在首次被引用时初始化，相关说明：

程序无法指定类加载的确切时间，但可以保证在程序首次引用该类之前，类已加载且字段已初始化、静态构造函数已调用。

疑问：该逻辑在.NET Core（含.NET 5.0）中似乎不适用，是否有官方说明？

原因分析 #

核心差异在于静态字段的初始化时机在.NET Framework和.NET 5+（.NET Core）的JIT编译器实现上存在不同，且均符合C#规范的要求：

.NET Framework 4.6 中的行为 #

• 当首次创建StaticDateTime实例（sd）时，类被首次引用，此时所有静态字段（包括config）会立即初始化，记录当前时间。
• 第一次调用configChanged时，Holder.DateTimeVal为默认值（Ticks=0），因此将其设置为当前时间——这个时间和config的初始化时间几乎完全一致。
• 1.5秒后创建sd2时，StaticDateTime的静态字段已完成初始化，config仍保持之前的时间。第二次调用configChanged时，Holder.DateTimeVal与config时间几乎相等，不会触发输出“config changed.”。

.NET 5.0 中的行为 #

• .NET Core/.NET 5+ 使用的RyuJIT编译器采用了更懒的初始化策略：静态字段的初始化会延迟到首次访问该字段时，而非类首次被引用时。
• 首次创建sd实例时，类被引用但未访问config字段，因此config并未初始化。
• 第一次调用configChanged时，仅操作Holder.DateTimeVal，依然未访问config，config仍处于未初始化状态。
• 1.5秒后创建sd2并调用configChanged时，代码首次访问config字段，此时才会将config初始化为当前时间（比Holder.DateTimeVal晚1.5秒）。
• 此时Holder.DateTimeVal（1.5秒前的时间） < config（当前时间），满足条件，因此输出“config changed.”。

官方规范说明 #

C#语言规范仅规定：静态字段必须在首次访问该类的静态成员或创建类的实例之前完成初始化，但并未严格限定具体的初始化时机。不同的.NET运行时实现可以在这个范围内做优化：

• .NET Framework的JIT选择在类首次被引用（创建实例）时初始化所有静态字段。
• .NET Core/RyuJIT则选择延迟到静态字段首次被访问时再初始化，这是符合规范的优化行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mike