Kotlin 中的 Lazy vs Lateinit 解析

hi！Kotlin 开发爱好者们类的属性是每个代码库的基础部分。让我们看看一些初始化它们的方法，以简化代码并提高效率和可读性！系好安全带，开车！

根据你的需求，你可能希望你的属性是不可变的 val 或可变的 var。开发者经常在稍后在代码中初始化属性时遇到困难。这就是为什么在 Kotlin 中，我们有 lazy 和 lateinit 属性初始化器。

`by lazy()`

lazy 只能用于 val。顾名思义，属性是延迟初始化的，这意味着它将在首次使用时运行初始化代码。

我们从这得到了什么？

我们 100% 确定值不会改变。
更好的资源管理。有时，你需要初始化多个属性，其中一些可能需要很长时间。这是一个考虑使用 lazy 并推迟一些工作以改善启动时间和内存分配的地方。

看看这个例子：

go 复制代码

class Example {
    val lazyExample by lazy { "Example" }

    fun useExample() {
        println(lazyExample)
    }
}

fun main() {
    val example = Example()
    // 现在 `lazyExample` 属性尚未初始化
    example.useExample()
    // 现在 `lazyExample` 有了值，因为在 `useExample()` 函数中使用了它
}

fun main() {
    val example = Example()
    // 外部读取属性也会初始化它
    println(example.lazyExample)
}

如示例所示，大多数时候，你会希望你的 lazy 是一个 lambda 函数，这是一种直观的属性初始化方式。

实际上，lazy 只是 Kotlin 委托的智能使用。默认情况下，它使用初始化器的线程安全版本。

简而言之，下面的代码有一个在开始时未初始化的内部 var，并且在每次 get() 时都会进行检查：

go 复制代码

// Kotlin 标准库代码
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
    // 最终字段是启用构造实例的安全发布所必需的
    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)
}

`lateinit`

lateinit 只能用于 var。你可能希望属性在运行时改变，并在启动时将其留为未初始化状态。

它的工作方式与 lazy 不同。在这里，你不能 100% 确定属性是否已初始化。使用 lateinit 就像是告诉编译器你知道你在做什么，并且属性将在首次读取属性之前被初始化。否则，它将崩溃。

我们从这得到了什么？

虽然 lazy 只能在 lambda 中初始化；lateinit 初始化可以发生在程序的任何地方，这是瓶颈优化的好地方。
可变性是你想要的。

看看它是如何工作的：

go 复制代码

class Example {
    lateinit var lazyExample: String

    fun initializeExample() {
        lazyExample = "example"
    }

    fun useExample() {
        println(lazyExample)
    }
}

// 崩溃示例
fun main() {
    val example = Example()

    example.useExample() // CRASH: UninitializedPropertyAccessException
}

// 工作示例
fun main() {
    val example = Example()

    example.initializeExample() // 首先需要初始化变量

    example.useExample() // 打印 example
}

实际上，你可以检查变量是否已初始化，并且只在初始化代码时运行：

go 复制代码

class Example {
    lateinit var lazyExample: String

    fun initializeExample() {
        lazyExample = "example"
    }

    fun useExample() {
        // 在真实应用中不要这样做
        if (::lazyExample.isInitialized) {
            println(lazyExample)
        } else {
            initializeExample()
            println(lazyExample)
        }
    }
}

然而，你绝不应该在你的程序中使用它！isInitialized 应该仅用于测试，因为它使用反射并且非常难以阅读。如果你需要在运行时检查变量是否已初始化，使用可空版本：

go 复制代码

class Example {
    var lazyExample: String? = null

    fun initializeExample() {
        lazyExample = "example"
    }

    fun useExample() {
        if (lazyExample != null) {
            println(lazyExample)
        } else {
            initializeExample()
            println(lazyExample)
        }
    }
}

原始类型

通常，使用原始类型时不可能使用 lateinit，因为 Kotlin 创建了一个存储属性的后端字段。因此，你不能使用原始类型。

相反，你应该使用 Delegates.notNull<T>()。它的工作方式相同。唯一改变的是签名：

go 复制代码

class Example {
    // 用于原始类型
    var lazyExample by Delegates.notNull<Int>()

    fun initializeExample() {
        lazyExample = 1
    }

    fun useExample() {
        println(lazyExample)
    }
}

实际上，它也被装箱，但通过委托完成。

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