Kotlin lateinit 的初衷(转载)
更进一步认识Kotlin,和从工程学角度看,软件角度维护看。慎用。
源码
/*
* Copyright 2010-2018 JetBrains s.r.o. and Kotlin Programming Language contributors.
* Use of this source code is governed by the Apache 2.0 license that can be found in the license/LICENSE.txt file.
*/
@file:kotlin.jvm.JvmName("LateinitKt")
@file:Suppress("unused")
package kotlin
import kotlin.internal.InlineOnly
import kotlin.internal.AccessibleLateinitPropertyLiteral
import kotlin.reflect.KProperty0
/**
* Returns `true` if this lateinit property has been assigned a value, and `false` otherwise.
*
* Cannot be used in an inline function, to avoid binary compatibility issues.
*/
@SinceKotlin("1.2")
@InlineOnly
inline val @receiver:AccessibleLateinitPropertyLiteral KProperty0<*>.isInitialized: Boolean
get() = throw NotImplementedError("Implementation is intrinsic")
你是如何看待 lateinit?不少同学对它敬而远之,特别是使用 lateinit 踩坑之后。因为被 lateinit 标记的变量,不再接受空安全检查,它的表现更像是一个普通的 Java 变量。也有同学喜欢尽可能的用上它,把 lateinit 作为介于 nonnull 和 nullable 之间的一个状态:对象构造时为 null,在某一个时刻被初始化后一直都是 nonnull,这样属性的不确定性便减少了。
我也是一个 lateinit 的坚定支持者。原因之一是 lateinit 属性比 nullable 属性在行为上更可靠。所谓可靠,即其行为是确定的。当调用 lateinit 变量时,它此时如果没有被初始化,就会抛出UninitializedPropertyAccessException;如果已经初始化了,则操作一定会执行。反看 nullable 变量,你在任一时刻操作它的时候,它都可能不被执行,因为可空变量在任意时刻都可能被置空。这样的行为在排查问题的时候会造成阻碍。为了减少程序运行的不确定性,我更希望尽可能使用 lateinit 代替 nullable。
另一个原因是既然 Kotlin 语言设计者提供这样的关键字,说明是有可用之处的。
使用 lateinit 的坚持
理性分析完,随后我便开始一顿操作。只要是符合以下条件,我就会使用 lateinit 修饰属性:
该属性在对象构造时无法初始化(缺少必要参数),在某个阶段被初始化之后会一直使用。典型的初始化阶段:Activity.onCreate(),自定义模块的 init();
保证对象的调用都在初始化之后
属性无法用空实现代替。
这个策略看起来是没什么问题的,执行的也比较顺利。自测没有问题,测试那边也顺利通过了。但在灰度的期间还是出现了 UninitializedPropertyAccessException。
Crash 量也不多,但总还是得解的。Crash 的原因无非就一个:在初始化 lateinit 属性之前调用了该属性。而解决方案根据不同情况有两种:
是异常路径导致,如 Activity.onCreate() 时数据不正确,需要 finish Activity 不再执行后续初始化代码。此时 Activity 仍然会执行 onDestroy(),而 lateinit 属性没有被初始化。如果 onDestroy() 有对 lateinit 属性的操作,此时就会抛出 UninitializedPropertyAccessException。
解决方案:使用 ::lateinitVar.isInitialized 方法,对异常路径的 lateinit 属性进行判断,如果没有初始化则不操作。
对比 nullable 属性:lateinit 属性会 crash,nullable 属性不会,且和 lateinit 属性加了初始化判断的效果一致。这种场景下 nullable 属性表现的更好。
是代码逻辑结构不正确导致,如在某些情况下,上层在调用模块 init() 方法之前,就调用了模块的其他方法。此时抛出 UninitializedPropertyAccessException。
解决方案:调整代码调用逻辑,保证调用模块init()方法之前不调用模块的其他方法。
对比 nullable 属性:lateinit 属性会 crash,nullable 属性不会。但 lateinit 属性会把问题暴露出来,而 nullable 属性会把问题隐藏起来,导致问题难以发现和解决。
开发者对 lateinit 的争论也大多源自于此。支持 lateinit 的开发者,是希望代码有更好的逻辑性;反对 lateinit 的开发者,是希望代码有更好的健壮性。而对于我来说,我更希望代码有更好的逻辑性,但我也认可“希望代码有更好的健壮性”的想法,就看开发者的取舍了。
这个想法使我坚持使用 lateinit 半年以上。而这一段使用 lateinit 的痛点,也让我开始重新思考 lateinit 的收益。
使用 lateinit 的痛苦
理论和实践都完善了,但使我苦恼的是,UninitializedPropertyAccessException并没有得到高效的解决,而是三头两日时不时的在灰度时冒出来,使我被迫打断当前工作,花上一点时间解决,并延长版本灰度的时间。这不是我想要的效果。
UninitializedPropertyAccessException主要出现这几种场景:
新代码使用了 lateinit 特性,因没有考虑异常路径在测试期间出现 crash;
旧代码重构后对部分属性使用了 lateinit 特性,在复杂的线上环境中出现 crash;
模块内部代码调整/外部调用逻辑调整,如调用时机的调整,导致之前没有问题的代码,在复杂的线上环境中出现 crash。
Kotlin 的 UninitializedPropertyAccessException本质上和 Java 的空指针错误是一样的,都是错误的估计此处对象不可能为空导致的。在 Java 中我们通过增加一堆空判断来解决这个问题,Kotlin 可以使用 nullable 对象。
而 lateinit 通过舍弃空安全机制,把空安全交回到开发者手上(就像 Java 那样)。但在这几个月的实践中,我发现让开发者自己掌控空指针问题,是困难的。
我发现之前我对 lateinit 的思考,缺少了一个很重要的角度:软件工程的角度。代码是不断迭代的,维护者可能不止一个人,而 lateinit 对空指针问题的保护不足,容易让新的空指针问题出现在代码迭代之后。没有从软件工程的角度去看待问题,导致我对代码的规划过于理想,让代码降低了健壮性。现在我想给 lateinit 增加这样一个观点:lateinit 是一个和软件工程相悖的特性,它不利于软件的健康迭代。
使用 lateinit 的建议
如果你仍想使用 lateinit,那么我建议:
充分考虑异常分支的执行情况;
充分考虑异常时序的执行情况;
充分考虑代码稳定性,是否容易发生需求变更导致结构调整。
目前依然有典型的 lateinit 适用场景,如Activity.onCreate()初始化的属性。但是不要忘了如果有可能初始化失败,需要在异常路径onDestroy()上增加::lateinitVar.isInitialized判断。
对于 Fragment,如果在onCreate执行了 finish(),它的异常路径会是onCreateView(),onViewCreate()和onDestroy()。