[Kotlin]遅延初期化(latinit,lazy)

💡 遅延初期化とは?
一般に、propertieをnon-null typeと宣言するには、ジェネレータで初期化する必要がある.ただし、コンストラクション関数が初期化できない場合、またはnull typeを回避したい場合は、使用時に初期化するための遅延初期化(Late Initialization,Lazy Initialization)を提供します.
1. Late initialization

varの前にlatinitキーワードを使用して宣言します.

lateinit var string: String

クラスの内部変数またはトップレベル、地域変数として使用できます.

non-nullタイプのみが許可され、元のタイプは使用できません.

を初期化しないとExceptionが表示されます.

lateinit property string has not been initialized

latinit varを初期化するかどうか
初期化の有無を確認するには、propertyの前に::キーワードを使用して.isInitializedを呼び出す.

class LateInitTest {
    latinit var string: String
    
    @Test
    fun test() {
        // println(string) // Exception
        if (!::string.isInitialized) {
            string = "init"
        }
        println(string)
    }
}

2. Lazy initialization

valでのみ使用可能で、by lazyを使用して宣言します.

val string: String by lazy { "init" }

最初の呼び出し実行はbylazyのramdaに渡され、結果値が保存されます.

のデフォルトでは、値は1つのスレッドでのみ計算され、すべてのスレッドに同じ値が表示されます.

class LazyTest {

    val lazyValue: String by lazy {
        println("computed!")
        "Hello"
    }

    @Test
    fun test() {
        println(lazyValue)
        println(lazyValue)
    }
}

computed!
Hello
Hello

上記の出力結果を表示すると、プログラムが最初にアクセスしたときにram式が呼び出され、ram式の結果値が返されます.
ふかっせいないぶコード

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)
}

内部コードでは、最初の_valueがUNITIALIZED VALUE(internal object UNINITIALIZED_VALUE)に初期化される.
get()呼び出しの場合、_valueがUNITIALIZED VALUEでない場合、_valueを返します.
その後、synchronizedを使用してスレッドのセキュリティを確保し、_valueがUNITIAZED VALUEであるかどうかを再確認し、UNITIAZED VALUEである場合、ram式を呼び出して結果値を保存し、戻ります.
🙏 の最後の部分lateinitはコンストラクション関数では初期化できませんが、non-nullを使用する場合は特定の時点で初期化し、valueを変更し続ける必要がある場合は使用します.
特定の時点でlazyを初期化したい場合は、最初のアクセス時にvalueを初期化し、後でvalueを変更する必要がない場合は使用します.
📜 リファレンス

Late-initialized properties and variables

Lazy properties

Kotlin lazy property-latinit/lazy表示