Effective Java 读书笔记——71：慎用延迟初始化

部分内容参考：

http://blog.csdn.net/fgakjfd/article/details/5282646

延迟初始化

延迟初始化（Lazy Initialization）是延迟到需要域的值时才将它初始化的行为,简单来说，就是我们很常见的使用一个条件语句，来判断对象是否为空，如果为空则初始化返回，如果不为空，则直接返回。使用这种方式，对于特定对象，只初始化了一次。

不过，对于延迟初始化，建议“除非绝对必要，否则就不要这么做”。下面介绍几种实现延迟初始化的方法：

普通模式

下面是正常初始化的一个典型声明，注意final修饰符：

private final FieldType field = computeFieldValue();

如果利用延迟初始化，会破坏普通的初始化循环，因此需要保证同步，首先使用最简单的synchronized来保证同步：

private FieldType field;public synchronized FieldType getField() {if (field == null) {field = computeFieldValue();}return field;}

上面两种方式用到静态域类似的，加上static关键字修饰即可。

下面介绍另一种延迟初始化的模式。

lazy initialization holder class 模式

如果从性能角度考虑，需要对静态域进行延迟初始化，可以使用这种模式。

private static class FieldHolder {static final FieldType field = computeFieldValue();}public static FieldType getField() {return FieldHolder.field;}

当调用getField方法时，第一次读取FieldHolder.field，导致静态内部类进行初始化。这种模式的关键在于，getField方法不需要同步，并且只执行一个域的访问，因此并没有增加更多的成本。这里实际上利用了静态内部类在使用的时候才进行初始化这个特点。

静态内部类

如果你不需要内部类对象与其外围类对象之间有联系，那你可以将内部类声明为static。这通常称为嵌套类（nested class）。Static Nested Class是被声明为静态（static）的内部类，它可以不依赖于外部类实例被实例化。而通常的内部类需要在外部类实例化后才能实例化。想要理解static应用于内部类时的含义，你就必须记住，普通的内部类对象隐含地保存了一个引用，指向创建它的外围类对象。然而，当内部类是static的时，就不是这样了。嵌套类意味着： 

1. 嵌套类的对象，并不需要其外围类的对象。 

2. 不能从嵌套类的对象中访问非静态的外围类对象。 

另外，需要注意的是，静态内部类只有在第一次使用的时候才会被加载。

双重检查模式

如果从性能角度考虑，需要对实例域进行延迟初始化，可以使用这种模式。这种模式避免了在初始化之后，再次访问这个域时的锁定开销（在普通的方法里面，会使用synchronized对方法进行同步，每次访问方法的时候都要进行锁定）。

这种模式的思想是：两次检查域的值，第一次检查时不锁定，看看其是否初始化；第二次检查时锁定。只用当第二次检查时，表明其没有被初始化，才会调用computeFieldValue方法对其进行初始化。如果已经被初始化了，就不会锁定了，另外该域被声明为volatile非常重要。

private volatile FieldType field;public FieldType getField() {FieldType result = field;if (result == null) {synchronized (this) {result = field;if (result == null) {field = result = computeFieldValue();}}}return result;}

在上面的代码中，事实上，只要该域被初始化以后，无论如何再也不会进入第二次的条件语句判断，也就是说被初始化以后，访问的时候再也不会被synchronized锁定。

另外值得注意的是，result局部变量的使用，是为了保证在已经被初始化的情况下，原来的变量只被读取一次到局部变量result中，否则在比较的时候需要读取一次，返回的时候还需要读取一次。

最后，对于实例域，就使用双重检查模式；对于静态域，就使用lazy initialization holder class idiom。对于可以重复初始化的实例域，可以使用单重检查模式（省去第二次检查，此时或许不需要严格同步）。