【Kotlin】by lazy关键字的实现原理

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已于 2022-11-12 00:30:22 修改 · 2.8k 阅读

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#kotlin #android #开发语言

于 2022-11-12 00:21:43 首次发布

本文深入探讨了Kotlin中`by lazy`关键字的实现机制，通过字节码和Java代码的角度揭示其延时初始化的原理。在ViewModel和ViewBinding的例子中，`by lazy`确保了变量在首次使用时才进行初始化，避免了因依赖未准备好而导致的错误。分析了字节码后，发现`by lazy`将变量转换为`Lazy`类型，通过`Lazy`的`getValue`方法判断并执行初始化。此外，还展示了`by lazy`的Java实现，证实了字节码反编译后的等价性。

前言

kotlin的by lazy关键字是很常用的，它表示延时初始化变量，只在第一次使用时才给它初始化。那么它是如何实现这种功能的呢？这篇文章从字节码和Java语言的角度揭密它的实现原理。

ViewModel和ViewBinding变量初始化过程

先举两个项目中最常见的例子：ViewModel和ViewBinding，了解一下为什么需要延时初始化。

看一段代码：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
   
   

    private val viewModel: MainViewModel by lazy {
   
   
        ViewModelProviders.of(this).get(MainViewModel::class.java)
    }

    private val binding: ActivityMainBinding by lazy {
   
   
        ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
    }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
   
   
        super.onCreate(savedInstanceState)
        Log.i("MainActivity", "onCreate")
     }
}

Jetpack库中的ViewModel和ViewBinding的使用是非常常见的，ViewModel和ViewBinding类型的变量都是需要延时初始化，不能在声明时初始化。ViewModel是因为内部需要依赖Activity的成员变量mApplication，而mApplication是在attach时给赋值的。ViewBinding的初始化需要依赖Window的layoutInflater变量，而Window变量也是在attach时赋值的。

先看ViewModel是如何初始化的，在以下ViewModelProviders.of方法里会调用checkApplication判断application是否为空，为空则抛出异常：

public class ViewModelProviders {
   
   

    /**
     * @deprecated This class should not be directly instantiated
     */
    @Deprecated
    public ViewModelProviders() {
   
   
    }

    private static Application checkApplication(Activity activity) {
   
   
        Application application = activity.getApplication();
        if (application == null) {
   
   
            throw new IllegalStateException("Your activity/fragment is not yet attached to "
                    + "Application. You can't request ViewModel before onCreate call.");
        }
        return application;
    }
    @NonNull
    @MainThread
    public static ViewModelProvider of(@NonNull Fragment fragment, @Nullable Factory factory) {
   
   
        Application application = checkApplication(checkActivity(fragment));
        if (factory == null) {
   
   
            factory = ViewModelProvider.AndroidViewModelFactory.getInstance(application);
        }
        return new ViewModelProvider(fragment.getViewModelStore(), factory);
    }

mApplication是Activity的成员变量，它是在attach时赋值的：

 final void attach(Context context, ActivityThread aThread,
            Instrumentation instr, IBinder token, int ident,
            Application application, Intent intent, ActivityInfo info,