Kotlin的延迟初始化

Kotlin中有两种延迟初始化的方式。一种lateinit var，一种by lazy

1.lateinit var

class Test {

    private lateinit var str: String

    fun print() {
        str = "bestchangge"
        if (this::str.isInitialized) {
            println(str)
        }
    }

}

• 作用：告诉编译器在编译期不要去检查变量是否为空
• 只能修饰变量var，不能修饰常量val
• 不能修饰基本数据类型（因为基本数据类型在类加载的准备阶段会被初始化为默认值）
• 在调用lateinit修饰的变量时，如果还没有初始化，则会抛出未初始化异常
• 可以通过isInitialized检查是否初始化

在AS中Tools—>Kotlin—>show Kotlin Bytecode—>Decompile反编译Kotlin字节码得到

private String str;

public final void print() {
  this.str = "bestchangge";
  if (((Test)this).str != null) {
    String var10000 = this.str;
    if (var10000 == null) {
      Intrinsics.throwUninitializedPropertyAccessException("str");
    }

    String var1 = var10000;
    boolean var2 = false;
    System.out.println(var1);
  }

}

可以看到：我们在引用变量的时候会进行判断，如果为空（也就是未初始化），就会抛出异常。

2.by lazy

class Test {

    private val str:String by lazy {
        println("开始初始化")
        //by lazy {}中最后一行代码，表示需要初始化的值
        "bestchangge"
    }

    fun print() {
        println(str)
    }
}

• 只能修饰常量val，不能修饰变量var
• 在属性第一次使用时自动初始化，且只会加载一次（毕竟常量）

by是属性委托关键字

/**
 * Creates a new instance of the [Lazy] that uses the specified initialization function [initializer]
 * and the default thread-safety mode [LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED].
 */
public actual fun <T> lazy(initializer: () -> T): Lazy<T> = SynchronizedLazyImpl(initializer)

注释：使用指定的初始化函数[initializer]来创建一个[Lazy]类型的对象，默认的线程模型是[LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED]。默认返回了SynchronizedLazyImpl对象：

//LazyJVM.kt
private class SynchronizedLazyImpl<out T>(initializer: () -> T, lock: Any? = null) : Lazy<T>, Serializable {
    private var initializer: (() -> T)? = initializer
    @Volatile private var _value: Any? = UNINITIALIZED_VALUE
    // final field is required to enable safe publication of constructed instance
    private val lock = lock ?: this
        //重写value属性
    override val value: T
        get() {
            val _v1 = _value
            if (_v1 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
                @Suppress("UNCHECKED_CAST")
                //①已经初始化，直接返回
                return _v1 as T
            }
                        //使用同步方法，避免多次初始化
            return synchronized(lock) {
                val _v2 = _value
                if (_v2 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
                    //再次检查是否初始化
                    @Suppress("UNCHECKED_CAST") (_v2 as T)
                } else {
                    //②如果未初始化，调用传入的值进行初始化
                    val typedValue = initializer!!()
                    _value = typedValue
                    initializer = null
                    typedValue
                }
            }
        }
        //是否已经初始化
    override fun isInitialized(): Boolean = _value !== UNINITIALIZED_VALUE

}

我们反编译Kotlin字节码得到

public final class Test {
   private final Lazy str$delegate;

   private final String getStr() {
      Lazy var1 = this.str$delegate;
      Object var3 = null;
      boolean var4 = false;
      return (String)var1.getValue();
   }

   public final void print() {
      String var1 = this.getStr();
      boolean var2 = false;
      System.out.println(var1);
   }

   public Test() {
      this.str$delegate = LazyKt.lazy((Function0)null.INSTANCE);
   }
}

可以看到，生成了一个getter方法，return一个(String)var1.getValue()，也就是获取str会通过getValue。而SynchronizedLazyImpl实现了Lazy的value方法， 调用getValue方法返回_value， _value默认值是UNINITIALIZED_VALUE，表示为初始化，就会调用传入的initializer进行初始化，并把值赋给 _value，以后每次调用直接返回。

3.小结

lateinit var和by lazy都可以推迟初始化，lateinit var只是在编译期忽略对属性未初始化进行检查，何时初始化还需开发者自行决定。而by lazy在被第一次调用的时候能自动初始化，做到了真正的延迟初始化的行为。