kotlin中使用了 object、companion object 關(guān)鍵字用來表示java中的靜態(tài)成員(類似靜態(tài)成員)。
在實(shí)現(xiàn)雙重校驗(yàn)鎖單例模式時(shí)，我嘗試了object和companion object，在網(wǎng)上想查詢這兩者的單例有什么區(qū)別，但好像也沒查到什么資料。
先貼單例代碼：
/**
* kotlin雙重校驗(yàn)鎖單例模式
*/
object Singleton {
@Volatile
private var instance: ObjectExpression? = null
fun getInstance() = instance ?: synchronized(this) {
instance ?: ObjectExpression().apply {
instance = this
}
}
}
class ObjectExpression {
companion object {
@Volatile
private var instance: ObjectExpression? = null
fun getInstance() = instance ?: synchronized(this) {
instance ?: ObjectExpression().apply {
instance = this
}
}
}
}
- 前者是在
object中聲明ObjectExpression的單例 - 后者是在
ObjectExpression的companion object聲明的單例
反編譯為java看看兩者區(qū)別：
public final class Singleton {
private static volatile ObjectExpression instance;
public static final Singleton INSTANCE;
@NotNull
public final ObjectExpression getInstance() {
ObjectExpression var10000 = instance;
if (instance == null) {
synchronized(this){}
ObjectExpression var3;
try {
var10000 = instance;
if (instance == null) {
ObjectExpression var2 = new ObjectExpression();
instance = var2;
var10000 = var2;
}
var3 = var10000;
} finally {
;
}
var10000 = var3;
}
return var10000;
}
//通過靜態(tài)代碼塊生成INSTANCE實(shí)例
static {
Singleton var0 = new Singleton();
INSTANCE = var0;
}
}
public final class ObjectExpression {
private static volatile ObjectExpression instance;
//相應(yīng)類加載時(shí)生成Companion對(duì)象
public static final ObjectExpression.Companion Companion = new ObjectExpression.Companion((DefaultConstructorMarker)null);
public static final class Companion {
@NotNull
public final ObjectExpression getInstance() {
ObjectExpression var10000 = ObjectExpression.instance;
if (var10000 == null) {
synchronized(this){}
ObjectExpression var3;
try {
var10000 = ObjectExpression.instance;
if (var10000 == null) {
ObjectExpression var2 = new ObjectExpression();
ObjectExpression.instance = var2;
var10000 = var2;
}
var3 = var10000;
} finally {
;
}
var10000 = var3;
}
return var10000;
}
private Companion() {
}
// $FF: synthetic method
public Companion(DefaultConstructorMarker $constructor_marker) {
this();
}
}
}
實(shí)際調(diào)用的時(shí)候：
Singleton.getInstance()
ObjectExpression.getInstance()
反編譯為java看看兩者的區(qū)別：
Singleton.INSTANCE.getInstance();
ObjectExpression.Companion.getInstance();
- 前者調(diào)用的是
Singleton當(dāng)中的INSTANCE - 后者調(diào)用的是
ObjectExpression當(dāng)中給的Companion
所以object內(nèi)部是使用靜態(tài)代碼塊來進(jìn)行INSTANCE的初始化，而companion object內(nèi)部是使用靜態(tài)變量來進(jìn)行Companion的初始化。
不過kotlin官方文檔中有這樣一段話描述object與companion object
對(duì)象表達(dá)式和對(duì)象聲明之間的語義差異
對(duì)象表達(dá)式和對(duì)象聲明之間有一個(gè)重要的語義差別：
- 對(duì)象表達(dá)式是在使用他們的地方立即執(zhí)行（及初始化）的；
- 對(duì)象聲明是在第一次被訪問到時(shí)延遲初始化的；
- 伴生對(duì)象的初始化是在相應(yīng)的類被加載（解析）時(shí)，與 Java 靜態(tài)初始化器的語義相匹配。
經(jīng)過一晚上的研究，終于明白了官方文檔的解釋，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)自己基礎(chǔ)知識(shí)的欠缺，路漫漫呀...
那么就來說一說官方文檔所說的第二句話：
- 對(duì)象聲明是在第一次被訪問到時(shí)延遲初始化的；
其實(shí)指的意思是由于object是一個(gè)獨(dú)立的類(可以通過反編譯java查看)，因此object當(dāng)中的方法第一次訪問時(shí)，此時(shí)object類加載，靜態(tài)代碼塊初始化，INSTANCE完成創(chuàng)建。
而第三句話：
- 伴生對(duì)象的初始化是在相應(yīng)的類被加載（解析）時(shí)，與 Java 靜態(tài)初始化器的語義相匹配。
指的意思是companion object的外部類加載時(shí)，由于companion是靜態(tài)變量，外部類加載的時(shí)候，會(huì)進(jìn)行初始化，所以等同于外部類的靜態(tài)成員。
而自己知識(shí)的欠缺體現(xiàn)在關(guān)于類加載的時(shí)機(jī)與過程上，貼幾個(gè)問題，思考一下輸出結(jié)果是什么：
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
public static int count1;
public static int count2 = 0;
private Singleton(){
count1 ++;
count2 ++;
}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
｝
public class Test {
public static void main(String[] args){
Singleton singleton = Singleton.getInstance();
System.out.println("count1 = " + Singleton.count1);
System.out.println("count2 = " + Singleton.count2);
}
}
count1 = 1
count2 = 1 ？
錯(cuò)×
正確答案是：
count1 = 1
count2 = 0
其實(shí)問題就是牽涉到類的加載與過程，虛擬機(jī)定義了以下六種情況，如果類未被初始化，則會(huì)進(jìn)行初始化：
- 創(chuàng)建類的實(shí)例
- 訪問類的靜態(tài)變量(除常量【被final修辭的靜態(tài)變量】原因:常量一種特殊的變量，因?yàn)榫幾g器把他們當(dāng)作值(value)而不是域(field)來對(duì)待。如果你的代碼中用到了常變量(constant variable)，編譯器并不會(huì)生成字節(jié)碼來從對(duì)象中載入域的值，而是直接把這個(gè)值插入到字節(jié)碼中。這是一種很有用的優(yōu)化，但是如果你需要改變final域的值那么每一塊用到那個(gè)域的代碼都需要重新編譯。
- 訪問類的靜態(tài)方法
- 反射如(Class.forName("my.xyz.Test"))
- 當(dāng)初始化一個(gè)類時(shí)，發(fā)現(xiàn)其父類還未初始化，則先出發(fā)父類的初始化
- 虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)，定義了main()方法的那個(gè)類先初始化
那么我們來分析以下上述代碼的執(zhí)行情況：
-
main()方法Test類初始化 -
main()方法第一句：訪問Singleton的getInstance()靜態(tài)方法Singleton類初始化，此時(shí)按照代碼執(zhí)行順序進(jìn)行靜態(tài)成員的初始化默認(rèn)值-
instance= null -
count1= 0 -
count2= 0
-
-
按照代碼執(zhí)行順序為類的靜態(tài)成員賦值：
-
private static Singleton instance = new Singleton();instance調(diào)用Singleton的構(gòu)造方法,調(diào)用構(gòu)造方法后 count1 = 1,count2 = 1 -
public static int count1;count1沒有進(jìn)行賦值操作，所以count1 = 1 -
public static int count2 = 0;count2進(jìn)行賦值操作，所以count2 = 0
-
-
main()方法第二句：訪問Singleton的count1變量，由于count1沒有賦初始值，所以count1 = 1 -
main()方法第三局：訪問Singleton的count2變量，由于count2賦了初始值 0，所以count2 = 0
所以如果我們把Singleton代碼執(zhí)行順序變化一下：
public class Singleton {
public static int count1;
public static int count2 = 0;
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton() {
count1++;
count2++;
}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
那么此時(shí)輸出結(jié)果就為:
count1 = 1
count2 = 1
如果改為如下代碼，那么運(yùn)行情況又是怎樣：
public class Singleton {
Singleton(){
System.out.println("Singleton construct");
}
static {
System.out.println("Singleton static block");
}
public static final int COUNT = 1;
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("count = " + Singleton.COUNT);
}
}
運(yùn)行結(jié)果為：
count = 1
由于常量在編譯階段會(huì)存入相應(yīng)類的常量池當(dāng)中，所以在實(shí)際調(diào)用中Singleton.COUNT并沒有直接引用到Singleton類，因此不會(huì)進(jìn)行Singleton類的初始化，所以輸出結(jié)果為 count = 1
