Java - 延迟初始化

延迟初始化(lazy initialization)，也就是在真正被使用的时候才开始初始化的技巧。
不论是静态还是实例，都可以进行延迟初始化。
其本质是初始化开销和访问开销之间的权衡。
毕竟是一种优化技巧，使用不当会起反效果。
尤其是在多线程场景中这种反效果会尤为明显，因为我们要对这个进行延迟初始化的field进行同步。

先一步步开始，如果初始化开销不值一提，我们只需要保证其不可变即可：

private final FieldType field1 = computeFieldValue();

如果还有的商量，初始化开销可能让人在意，下面是最简单的的方式，直接在访问方法声明里加了synchoronized修饰，这种方式将访问开销最大化了：

private FieldType field2;

synchronized FieldType getField2() {
    if (field2 == null)
        field2 = computeFieldValue();
    return field2;
}

    private static FieldType computeFieldValue() {
    return new FieldType();
}

如果要改为静态的也不过是加上static修饰，但对于静态初始化，我们可以使用class holder方式：

private static class FieldHolder {
    static final FieldType field = computeFieldValue();
}

static FieldType getField3() {
    return FieldHolder.field;
}

private static FieldType computeFieldValue() {
    return new FieldType();
}

这种方式感觉不错，我们没有进行额外的同步处理，只有在访问getField3的时候FieldHolder才会被初始化。
所以这种情况属于没有增加访问开销也保证了延迟特性。

这次试试优化一下实例field的访问开销，最经典的就是double-check了，这个东西经常出现在笔试题中：

private volatile FieldType field4;

FieldType getField4() {
    FieldType result = field4;
    if (result == null) {
        synchronized (this) {
            result = field4;
            if (result == null)
                field4 = result = computeFieldValue();
        }
    }
    return result;
}
private static FieldType computeFieldValue() {
    return new FieldType();
}

代码中使用了result局部变量，这样做虽然不是必要的，但这样可以确保field已被初始化的情况下被读取一次，可以提高少许效率。

以上就是延迟初始化的一些常用方式。
延迟初始化看起来不错，但建议权衡访问和创建的开销，对于实例field使用double-check，对于静态field使用holder class，以在多线程访问时保证check-then-action的原子性。