Kotlin 中 lateinit 和 lazy区别
TechMerger 人气:0使用 Kotlin 进行开发，对于 latelinit 和 lazy 肯定不陌生。但其原理上的区别，可能鲜少了解过，借着本篇文章普及下这方面的知识。
lateinit
用法
非空类型可以使用 lateinit 关键字达到延迟初始化。
class InitTest() {
lateinit var name: String
public fun checkName(): Boolean = name.isNotEmpty()
}如果在使用前没有初始化的话会发生如下 Exception。
AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: main
Caused by: kotlin.UninitializedPropertyAccessException: lateinit property name has not been initialized
at com.example.tiramisu_demo.kotlin.InitTest.getName(InitTest.kt:4)
at com.example.tiramisu_demo.kotlin.InitTest.checkName(InitTest.kt:10)
at com.example.tiramisu_demo.MainActivity.testInit(MainActivity.kt:365)
at com.example.tiramisu_demo.MainActivity.onButtonClick(MainActivity.kt:371)
...为防止上述的 Exception，可以在使用前通过 ::xxx.isInitialized 进行判断。
class InitTest() {
lateinit var name: String
fun checkName(): Boolean {
return if (::name.isInitialized) {
name.isNotEmpty()
} else {
false
}
}
}Init: testInit():false
当 name 初始化过之后使用亦可正常。
class InitTest() {
lateinit var name: String
fun injectName(name: String) {
this.name = name
}
fun checkName(): Boolean {
return if (::name.isInitialized) {
name.isNotEmpty()
} else {
false
}
}
}Init: testInit():true
原理
反编译之后可以看到该变量没有 @NotNull 注解，使用的时候要 check 是否为 null。
public final class InitTest {
public String name;
@NotNull
public final String getName() {
String var10000 = this.name;
if (var10000 == null) {
Intrinsics.throwUninitializedPropertyAccessException("name");
}
return var10000;
}
public final boolean checkName() {
String var10000 = this.name;
if (var10000 == null) {
Intrinsics.throwUninitializedPropertyAccessException("name");
}
CharSequence var1 = (CharSequence)var10000;
return var1.length() > 0;
}
}null 则抛出对应的 UninitializedPropertyAccessException。
public class Intrinsics {
public static void throwUninitializedPropertyAccessException(String propertyName) {
throwUninitializedProperty("lateinit property " + propertyName + " has not been initialized");
}
public static void throwUninitializedProperty(String message) {
throw sanitizeStackTrace(new UninitializedPropertyAccessException(message));
}
private static <T extends Throwable> T sanitizeStackTrace(T throwable) {
return sanitizeStackTrace(throwable, Intrinsics.class.getName());
}
static <T extends Throwable> T sanitizeStackTrace(T throwable, String classNameToDrop) {
StackTraceElement[] stackTrace = throwable.getStackTrace();
int size = stackTrace.length;
int lastIntrinsic = -1;
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (classNameToDrop.equals(stackTrace[i].getClassName())) {
lastIntrinsic = i;
}
}
StackTraceElement[] newStackTrace = Arrays.copyOfRange(stackTrace, lastIntrinsic + 1, size);
throwable.setStackTrace(newStackTrace);
return throwable;
}
}
public actual class UninitializedPropertyAccessException : RuntimeException {
...
}如果是变量是不加 lateinit 的非空类型，定义的时候即需要初始化。
class InitTest() {
val name: String = "test"
public fun checkName(): Boolean = name.isNotEmpty()
}在反编译之后发现变量多了 @NotNull 注解，可直接使用。
public final class InitTest {
@NotNull
private String name = "test";
@NotNull
public final String getName() {
return this.name;
}
public final boolean checkName() {
CharSequence var1 = (CharSequence)this.name;
return var1.length() > 0;
}
}::xxx.isInitialized 的话进行反编译之后可以发现就是在使用前进行了 null 检查，为空直接执行预设逻辑，反之才进行变量的使用。
public final class InitTest {
public String name;
...
public final boolean checkName() {
boolean var2;
if (((InitTest)this).name != null) {
String var10000 = this.name;
if (var10000 == null) {
Intrinsics.throwUninitializedPropertyAccessException("name");
}
CharSequence var1 = (CharSequence)var10000;
var2 = var1.length() > 0;
} else {
var2 = false;
}
return var2;
}
}lazy
用法
lazy 的命名和 lateinit 类似，但使用场景不同。其是用于懒加载，即初始化方式已确定，只是在使用的时候执行。而且修饰的只是能是 val 常量。
class InitTest {
val name by lazy {
"test"
}
public fun checkName(): Boolean = name.isNotEmpty()
}lazy 修饰的变量可以直接使用，不用担心 NPE。
Init: testInit():true
原理
上述是 lazy 最常见的用法，反编译之后的代码如下：
public final class InitTest {
@NotNull
private final Lazy name$delegate;
@NotNull
public final String getName() {
Lazy var1 = this.name$delegate;
return (String)var1.getValue();
}
public final boolean checkName() {
CharSequence var1 = (CharSequence)this.getName();
return var1.length() > 0;
}
public InitTest() {
this.name$delegate = LazyKt.lazy((Function0)null.INSTANCE);
}
}所属 class 创建实例的时候，实际分配给 lazy 变量的是 Lazy 接口类型，并非 T 类型，变量会在 Lazy 中以 value 暂存，当使用该变量的时候会获取 Lazy 的 value 属性。
Lazy 接口的默认 mode 是 LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED，其默认实现是 SynchronizedLazyImpl，该实现中 _value 属性为实际的值，用 volatile 修饰。
value 则通过 get() 从 _value 中读写，get() 将先检查 _value 是否尚未初始化
已经初始化过的话，转换为 T 类型后返回
反之，执行同步方法（默认情况下 lock 对象为 impl 实例），并再次检查是否已经初始化：
- 已经初始化过的话，转换为 T 类型后返回
- 反之，执行用于初始化的函数 initializer，其返回值存放在 _value 中，并返回
public actual fun <T> lazy(initializer: () -> T): Lazy<T> = SynchronizedLazyImpl(initializer)
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
override val value: T
get() {
val _v1 = _value
if (_v1 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
@Suppress("UNCHECKED_CAST")
return _v1 as T
}
return synchronized(lock) {
val _v2 = _value
if (_v2 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
@Suppress("UNCHECKED_CAST") (_v2 as T)
} else {
val typedValue = initializer!!()
_value = typedValue
initializer = null
typedValue
}
}
}
override fun isInitialized(): Boolean = _value !== UNINITIALIZED_VALUE
override fun toString(): String = if (isInitialized()) value.toString() else "Lazy value not initialized yet."
private fun writeReplace(): Any = InitializedLazyImpl(value)
}总之跟 Java 里双重检查懒汉模式获取单例的写法非常类似。
public class Singleton {
private static volatile Singleton singleton;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}lazy 在上述默认的 SYNCHRONIZED mode 下还可以指定内部同步的 lock 对象。
val name by lazy(lock) {
"test"
}lazy 还可以指定其他 mode，比如 PUBLICATION，内部采用不同于 synchronized 的 CAS 机制。
val name by lazy(LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION) {
"test"
}lazy 还可以指定 NONE mode，线程不安全。
val name by lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) {
"test"
}the end
lateinit 和 lazy 都是用于初始化场景，用法和原理有些区别，做个简单总结：
lateinit 用作非空类型的初始化：
- 在使用前需要初始化
- 如果使用时没有初始化内部会抛出
UninitializedPropertyAccessException - 可配合
isInitialized在使用前进行检查
lazy 用作变量的延迟初始化：
- 定义的时候已经明确了
initializer函数体 - 使用的时候才进行初始化，内部默认通过同步锁和双重校验的方式返回持有的实例
- 还支持设置
lock对象和其他实现mode
references
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