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延迟初始化和密封类

Kotlin 延迟初始化(Lazy Initialization)

定义

在 Kotlin 中,延迟初始化允许你延迟一个对象的初始化,直到首次访问该对象时才进行初始化。这通常用于那些初始化开销较大,或者只在程序运行的某个特定点才需要的对象。Kotlin 提供了 lazy 委托属性来实现延迟初始化。

使用

要使用 lazy 进行延迟初始化,你需要将 lazy 委托用于一个 val 属性,并且提供一个 lambda 表达式来初始化该值。这个 lambda 表达式只会在第一次访问该属性时被调用。

下面是一个示例:

import kotlin.lazy
class MyClass {
// 使用 lazy 进行延迟初始化
val lazyValue: String by lazy {
println("Initializing lazyValue")
"This is the value"
}
fun useLazyValue() {
println(lazyValue)
}
}
fun main() {
val myClass = MyClass()
myClass.useLazyValue() // 输出 "Initializing lazyValue" 和 "This is the value"
myClass.useLazyValue() // 只输出 "This is the value",因为 lazyValue 已经被初始化了
}

在上面的例子中,lazyValue 属性使用了 lazy 委托,并且提供了一个 lambda 表达式来初始化它。当我们第一次调用 useLazyValue() 方法时,lazyValue 会被初始化,并且打印出 "Initializing lazyValue"。当我们再次调用 useLazyValue() 时,因为 lazyValue 已经被初始化了,所以不会再次执行 lambda 表达式,只会打印出 "This is the value"。

线程安全

默认情况下,lazy 是线程安全的,它会确保在多线程环境中只初始化一次。但是,如果你确定你的代码将在单线程环境中运行,并且想要提高性能,你可以使用 LazyThreadSafetyMode.NONE 参数来创建一个非线程安全的延迟初始化属性。

Kotlin 密封类(Sealed Classes)

定义

密封类是一种特殊的类,用于表示受限的类继承结构:当一个值可以是有限集合中的几种类型之一时,你可以使用密封类来表示它。在密封类的子类中,所有的子类都必须在相同的文件中声明。

使用

使用密封类可以帮助你优化代码,特别是在处理有限集合的类型时。通过使用密封类,你可以确保不会有其他未声明的子类存在,这有助于保持代码的清晰性和可维护性。

下面是一个示例:

sealed class Expression {
class Constant(val number: Double) : Expression()
class Sum(val e1: Expression, val e2: Expression) : Expression()
// 其他可能的子类...
// 示例:评估表达式
fun evaluate(): Double = when (this) {
is Constant -> number
is Sum -> e1.evaluate() + e2.evaluate()
// 处理其他可能的子类...
else -> throw IllegalArgumentException("Unknown expression")
}
}
fun main() {
val sum = Expression.Sum(Expression.Constant(1.0), Expression.Constant(2.0))
println(sum.evaluate()) // 输出 3.0
}

在上面的例子中,我们定义了一个 Expression 密封类,它有两个子类:Constant 和 Sum。我们还定义了一个 evaluate 方法,该方法使用 when 表达式来根据表达式的类型执行不同的操作。由于 Expression 是一个密封类,所以我们可以确保 when 表达式中的 else 分支永远不会被执行(除非我们添加了新的子类但忘记了更新 when 表达式)。这有助于我们避免运行时错误,并使代码更加清晰和可维护。

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