by lazy 的作用
延迟属性(lazy properties) 是 Kotlin 标准库中的标准委托之一，可以通过 by lazy 来实现。
其中，lazy() 是一个函数，可以接受一个 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。
例如下面的代码：
val str: String by lazy{ println("aaron") println("cafei") "tony" // 最后一行为返回值 } fun main(args: Array<String>) { println(str) println("-----------") println(str) }
执行结果：
aaron cafei tony ----------- tony
因为 lazy() 的最后一行，返回的值即为 str 的值，以后每次调用 str 都可以直接返回该值。
源码分析
从 lazy() 开始分析源码：
public actual fun <T> lazy(initializer: () -> T): Lazy<T> = SynchronizedLazyImpl(initializer)
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：
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) }
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。
public interface Lazy<out T> { /** * Gets the lazily initialized value of the current Lazy instance. * Once the value was initialized it must not change during the rest of lifetime of this Lazy instance. */ public val value: T /** * Returns `true` if a value for this Lazy instance has been already initialized, and `false` otherwise. * Once this function has returned `true` it stays `true` for the rest of lifetime of this Lazy instance. */ public fun isInitialized(): Boolean }
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 _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，它比起上面的方法多一个参数类型 LazyThreadSafetyMode。
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) }
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。
private class SafePublicationLazyImpl<out T>(initializer: () -> T) : Lazy<T>, Serializable { @Volatile private var initializer: (() -> T)? = initializer @Volatile private var _value: Any? = UNINITIALIZED_VALUE // this final field is required to enable safe publication of constructed instance private val final: Any = UNINITIALIZED_VALUE override val value: T get() { val value = _value if (value !== UNINITIALIZED_VALUE) { @Suppress("UNCHECKED_CAST") return value as T } val initializerValue = initializer // if we see null in initializer here, it means that the value is already set by another thread if (initializerValue != null) { val newValue = initializerValue() if (valueUpdater.compareAndSet(this, UNINITIALIZED_VALUE, newValue)) { initializer = null return newValue } } @Suppress("UNCHECKED_CAST") return _value as T } 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) companion object { private val valueUpdater = java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater( SafePublicationLazyImpl::class.java, Any::class.java, "_value" ) } }
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。
总结
lateinit 修饰的变量也可以延迟初始化，但并不是不用初始化，它需要在生命周期流程中进行获取或者初始化。
lateinit和by lazy的区别：
- 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。
- lateinit 可以在任何位置初始化并且可以初始化多次。
- lazy 只能用于修饰常量 val，并且 lazy 是线程安全的。
- 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。
