Kotlin中lateinit和lazy的原理区别是什么

蜗牛 互联网技术资讯 2022-07-26 150 0

这篇“Kotlin中lateinit和lazy的原理区别是什么”文章的知识点大部分人都不太理解,所以小编给大家总结了以下内容,内容详细,步骤清晰,具有一定的借鉴价值,希望大家阅读完这篇文章能有所收获,下面我们一起来看看这篇“Kotlin中lateinit和lazy的原理区别是什么”文章吧。

    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 synchronizedCAS 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 UninitializedPropertyAccess Exception

    • 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

    以上就是关于“Kotlin中lateinit和lazy的原理区别是什么”这篇文章的内容,相信大家都有了一定的了解,希望小编分享的内容对大家有帮助,若想了解更多相关的知识内容,请关注蜗牛博客行业资讯频道。

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