5.3　lateinit和by lazy

Kotlin基于Java的空指针提出了一个空安全的概念，即每个属性默认不可为null。在某个类中，如果某些成员变量没办法在一开始就初始化，并且又不想使用可空类型（也就是带“?”的类型）。那么，可以使用lateinit或者by lazy来修饰它。

被lateinit修饰的变量并不是不用初始化，它需要在生命周期流程中进行获取或者初始化。

而lazy()是一个函数，可以接收一个Lambda表达式作为参数，第一次调用时会执行Lambda表达式，以后调用该属性会返回之前的结果。

by lazy是Kotlin属性委托中的延迟属性。例如下面的代码：

执行结果如下：

     aaron
     cafei
     tony
     -----------
     tony

因为lazy()最后一行返回的值即为str的值，所以以后每次调用str都可以直接返回该值。

下面分析by lazy的源码。

从lazy()开始分析源码：

actual是Kotlin的关键字，表示多平台项目中的一个平台相关实现。

lazy函数的参数是initializer，它是一个函数类型。lazy函数会创建一个SynchronizedLazyImpl类，并传入initializer参数。

下面是SynchronizedLazyImpl的源码：

可以看到SynchronizedLazyImpl实现了Lazy、Serializable接口，它的value属性重载了Lazy接口的value。

Lazy接口的value属性用于获取当前Lazy实例的延迟初始化值。一旦初始化后，它不得在此Lazy实例的剩余生命周期内更改。

所以SynchronizedLazyImpl的value属性只有get()方法，没有set()方法。

value的get()方法会先判断SynchronizedLazyImpl的_value属性是否是UNINITIALIZED_VALUE，不是的话会返回_value的值。

_value使用@Volatile注解标注，相当于在Java中使用volatile修饰_value属性。volatile具有可见性、有序性，因此一旦_value的值修改了，其他线程可以看到其最新的值。

SynchronizedLazyImpl的_value属性存储了initializer的值。

如果_value的值等于UNINITIALIZED_VALUE，则调用initializer来获取值，通过synchronized来保证这个过程是线程安全的。

lazy()方法还有一个实现，比起上面的方法多了一个参数类型LazyThreadSafetyMode。

SYNCHRONIZED使用的是SynchronizedLazyImpl，跟之前分析的lazy()方法是一致的，PUBLICATION使用的是SafePublicationLazyImpl，而NONE使用的是UnsafeLazyImpl。

其中，UnsafeLazyImpl不是线程安全的，而其他都是线程安全的。

SafePublicationLazyImpl使用AtomicReferenceFieldUpdater来保证_value属性的原子操作。毕竟，volatile不具备原子性。

因此，SafePublicationLazyImpl支持同时多个线程调用，并且可以在全部或部分线程上同时进行初始化。但是，如果某个值已由另一个线程初始化，则将返回该值，而不执行初始化。

表5-1表明了三种模式的区别。

最后，总结一下lateinit和by lazy的区别：

（1）lateinit只能用于修饰变量var，不能用于可空的属性和Java的基本类型。

（2）lateinit可以在任何位置初始化，并且可以初始化多次。

（3）lazy只能用于修饰常量val，并且lazy在SYNCHRONIZED、PUBLICATION模式下是线程安全的。

（4）lazy在第一次被调用时就被初始化，以后调用该属性会返回之前的结果。