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Item 谨慎使用延迟初始化

342 2025-03-05

Item 谨慎使用延迟初始化

延迟初始化详解：何时使用以及如何避免陷阱

延迟初始化是指推迟字段初始化，直到第一次访问该字段。这种技术的主要优势在于，如果该字段从未被使用，则可以避免不必要的初始化工作，从而提高程序效率。它适用于静态字段和实例字段。然而，不当的延迟初始化可能导致性能问题或并发错误，因此需要谨慎使用。

最佳实践与示例

以下列出了几种延迟初始化方法，并分析了其优缺点及适用场景：

常规初始化 (推荐): 这是最简单直接的方法。如果不需要延迟初始化，这是首选方法。

示例：
```
private final fieldtype field = computefieldvalue();
```
使用同步 getter 进行延迟初始化: 适用于解决启动循环的情况。同步块保证了线程安全，但会带来性能开销。

示例：
```
private fieldtype field;

synchronized fieldtype getfield() {
    if (field == null) {
        field = computefieldvalue();
    }
    return field;
}
```
静态内部类实现 (静态字段): 这是用于静态字段的高效延迟初始化方法。只有在访问静态字段时才会初始化内部类。

示例：
```
private static class FieldHolder {
    static final fieldtype field = computefieldvalue();
}

static fieldtype getfield() {
    return FieldHolder.field;
}
```

双重检查锁定 (实例字段): 用于实例字段的性能优化。它结合了检查和同步，减少了锁的竞争。 volatile 关键字确保了可见性。

示例：

private volatile fieldtype field;

fieldtype getfield() {
    fieldtype result = field;
    if (result == null) { // 第一重检查 (无阻塞)
        synchronized (this) {
            result = field;
            if (result == null) { // 第二重检查 (有阻塞)
                field = result = computefieldvalue();
            }
        }
    }
    return result;
}

单次检查锁定 (允许重复初始化): 如果可以容忍重复初始化，可以使用这种简化的方法。但是，它可能会导致不必要的初始化。

示例：
```
private volatile fieldtype field;

fieldtype getfield() {
    if (field == null) { // 单次检查
        field = computefieldvalue();
    }
    return field;
}
```
大胆的单次检查锁定 (谨慎使用): 仅当可以容忍重复初始化且字段类型为除 long 或 double 之外的原始类型时才使用。它省略了 volatile 关键字，可能会导致可见性问题。

示例：
```
private fieldtype field;

fieldtype getfield() {
    if (field == null) { // 无 volatile
        field = computefieldvalue();
    }
    return field;
}
```