Kotlin对象的懒加载方式？by lazy 与 lateinit 的异同

前言

属性或对象的延时加载是我们相当常用的，一般我们都是使用 lateinit 和 by lazy 来实现。

他们两者都是延时初始化，那么在使用时那么他们两者有什么区别呢？

lateinit

见名知意，延时初始化的标记。lateinit var可以让我们声明一个变量并且不用马上初始化，在我们需要的时候进行手动初始化即可。

如果我们不初始化会怎样？

    private lateinit var name: String

    findViewById<Button>(R.id.btn_load).click {
           
        YYLogUtils.w("name:$name age:$age")

    }

会报错：

image.png

所以对应这一种情况我们会有一个是否初始化的判断

    private lateinit var name: String

    findViewById<Button>(R.id.btn_load).click {

        if (this::name.isInitialized) {
           YYLogUtils.w("name:$name age:$age")
        }   
      
    }

lateinit var的作用相对较简单，其实就是让编译期在检查时不要因为属性变量未被初始化而报错。（注意一定要记得初始化哦！）

by lazy

by lazy 委托延时处理，分为委托和延时

其实如果我们不想延时初始化，我们直接使用委托by也可以实现。

   private var age: Int by Delegates.observable(18) { property, oldValue, newValue ->
        YYLogUtils.w("发生了回调 property:$property oldValue:$oldValue newValue：$newValue")
    }


    findViewById<Button>(R.id.btn_load).click {
        age = 25
    
        YYLogUtils.w("name:$name age:$age")
        
    }

我们通过 by Delegates 的方式就可以指定委托对象，这里我用的 Delegates.obsevable 它的作用是修改 age 的值之后会有回调的处理。

运行的效果：

image.png

除了 Delegates.obsevable 它还有其他的用法。

public object Delegates {
    
    public fun <T : Any> notNull(): ReadWriteProperty<Any?, T> = NotNullVar()

    public inline fun <T> observable(initialValue: T, crossinline onChange: (property: KProperty<*>, oldValue: T, newValue: T) -> Unit):
            ReadWriteProperty<Any?, T> =
        object : ObservableProperty<T>(initialValue) {
            override fun afterChange(property: KProperty<*>, oldValue: T, newValue: T) = onChange(property, oldValue, newValue)
        }

    public inline fun <T> vetoable(initialValue: T, crossinline onChange: (property: KProperty<*>, oldValue: T, newValue: T) -> Boolean):
            ReadWriteProperty<Any?, T> =
        object : ObservableProperty<T>(initialValue) {
            override fun beforeChange(property: KProperty<*>, oldValue: T, newValue: T): Boolean = onChange(property, oldValue, newValue)
        }
}

private class NotNullVar<T : Any>() : ReadWriteProperty<Any?, T> {
    private var value: T? = null

    public override fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): T {
        return value ?: throw IllegalStateException("Property ${property.name} should be initialized before get.")
    }

    public override fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: T) {
        this.value = value
    }
}

notNull方法我们可以看到就是说这个对象不能为null，否则就会抛出异常。
observable方法主要用于监控属性值发生变更，类似于一个观察者。当属性值被修改后会往外部抛出一个变更的回调。
vetoable方法跟observable类似，都是用于监控属性值发生变更，当属性值被修改后会往外部抛出一个变更的回调。与observable不同的是这个回调会返回一个Boolean值，来决定此次属性值是否执行修改。

其实用不用委托没什么区别，就是看是否需要属性变化的回调监听，否则我们直接用变量即可

   private var age: Int  = 18

    findViewById<Button>(R.id.btn_load).click {
        age = 25
    
        YYLogUtils.w("name:$name age:$age")
        
    }

如果我们想实现延时初始化的关键就是 lazy 关键字，所以，lazy是如何工作的呢？让我们一起在Kotlin标准库参考中总结lazy()方法，如下所示：

image.png

lazy() 返回的是一个存储在lambda初始化器中的Lazy类型实例。
getter的第一次调用执行传递给lazy()的lambda并存储其结果。
后面再调用的话，getter调用只返回存储中的值。

简单地说，lazy创建一个实例，在第一次访问属性值时执行初始化，存储结果并返回存储的值。

   private val age: Int by lazy { 18 / 2 }


    findViewById<Button>(R.id.btn_load).click {
        age = 25
    
        YYLogUtils.w("name:$name age:$age")
        
    }

由于我们使用的是 by lazy ,归根到底还是一种委托，只是它是一种特殊的委托，它的过程是这样的：

我们的属性 age 需要 by lazy 时，它生成一个该属性的附加属性:age?delegate。在构造器中，将使用 lazy(()->T) 创建的 Lazy 实例对象赋值给 age?delegate。当该属性被调用，即其getter方法被调用时返回 age?delegate.getVaule()，而 age?delegate.getVaule()方法的返回结果是对象 age?delegate 内部的 _value 属性值，在getVaule()第一次被调用时会将_value进行初始化并储存起来，往后都是直接将_value的值返回，从而实现属性值的唯一一次的初始化，并无法再次修改。所以它是只读的。

当我们调用这个 age 这个属性的时候才会初始化，它属于一种懒加载，既然是懒加载，就必然涉及到线程安全的问题，我们看看lazy是怎么解决的。

public actual fun <T> lazy(initializer: () -> T): Lazy<T> = SynchronizedLazyImpl(initializer)

public actual fun <T> lazy(mode: LazyThreadSafetyMode, initializer: () -> T): Lazy<T> =
    when (mode) {
        LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED -> SynchronizedLazyImpl(initializer)
        LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION -> SafePublicationLazyImpl(initializer)
        LazyThreadSafetyMode.NONE -> UnsafeLazyImpl(initializer)
    }
    
public actual fun <T> lazy(lock: Any?, initializer: () -> T): Lazy<T> = SynchronizedLazyImpl(initializer, lock)

我们需要考虑的是线程安全和非线程安全

SYNCHRONIZED通过加锁来确保只有一个线程可以初始化Lazy实例，是线程安全的
PUBLICATION表示不加锁，可以并发访问多次调用，但是我之接收第一个返回的值作为Lazy的实例，其他后面返回的是啥玩意儿我不管。这也是线程安全的
NONE不加锁，是线程不安全的

总结

总的来说其实 lateinit 是延迟初始化， by lazy 是懒加载即初始化方式已确定，只是在使用的时候执行。

虽然两者都可以推迟属性初始化的时间，但是 lateinit var 只是让编译期忽略对属性未初始化的检查，后续在哪里以及何时初始化还需要开发者自己决定。而by lazy真正做到了声明的同时也指定了延迟初始化时的行为，在属性被第一次被使用的时候能自动初始化。

并且 lateinit 是可读写的，by lazy 是只读的。

那我们什么时候该使用 lateinit，什么时候使用 by lazy ？

其实大部分情况下都可以通用，什么情况下不建议通用。

by lazy 一般用于非空只读属性，需要延迟加载情况，而 lateinit 一般用于非空可变属性，需要延迟加载情况。
生命周期相关的赋值操作，没必要使用by lazy，直接使用成员变量或者 lateinit 。在生命周期中直接使用 by lazy 反倒有可能产生负优化。特别是在 onCreate 中的延时初始化，完全没必要。
耗时的赋值操作谨慎使用 by lazy 。默认的lazy 即同步锁，而Android默认线程为UI主线程，这样就可能导致主线程的卡顿。所以推荐使用协程和Flow来操作此类场景。

Ok，差不多就讲到这里了，

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Ok,这一期就此完结。

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