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詳解如何在Java中實現(xiàn)懶加載

 更新時間:2023年03月17日 15:54:38   作者:碼廠一顆草  
懶加載是一種常見的優(yōu)化技術(shù),它可以延遲對象的創(chuàng)建或初始化,直到對象第一次被使用時才進(jìn)行。在本文中,我們將介紹如何使用?Java?中的?Supplier?接口和雙重檢查鎖定模式來實現(xiàn)懶加載,并保證只初始化一次,希望對大家有所幫助

Java 中如何實現(xiàn)懶加載

懶加載是一種常見的優(yōu)化技術(shù),它可以延遲對象的創(chuàng)建或初始化,直到對象第一次被使用時才進(jìn)行。這種技術(shù)可以幫助我們減少資源的浪費,提高程序的運行效率。

在 Scala 中,我們可以使用關(guān)鍵字 lazy 來定義惰性變量,實現(xiàn)延遲加載(懶加載)。但是在 Java 中,我們需要使用其他的技術(shù)來實現(xiàn)懶加載。在本文中,我們將介紹如何使用 Java 中的 Supplier 接口和雙重檢查鎖定模式來實現(xiàn)懶加載,并保證只初始化一次。

使用 Supplier 接口實現(xiàn)懶加載

Java 中的 Supplier 接口是一個函數(shù)式接口,用于提供類型為 T 的對象。我們可以通過傳遞一個 lambda 表達(dá)式給 Supplier 接口的實例來實現(xiàn)懶加載。

下面是一個使用 Supplier 接口實現(xiàn)懶加載的示例代碼:

import java.util.function.Supplier;

public class Lazy<T> {
    private final Supplier<T> supplier;
    private T value;

    public Lazy(Supplier<T> supplier) {
        this.supplier = supplier;
    }

    public T get() {
        if (value == null) {
            value = supplier.get();
        }
        return value;
    }
}

在上面的代碼中,我們定義了一個泛型類 Lazy<T>,并在構(gòu)造函數(shù)中傳入一個 Supplier<T> 對象。在 get() 方法中,我們使用 value 變量來緩存 T 類型的對象,并在需要時調(diào)用 supplier.get() 方法獲取 T 類型的對象。由于 value 變量只會被初始化一次,因此能夠保證只有在需要時才會初始化 value 變量。

以下是使用 Lazy 類的示例代碼:

public class LazyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Lazy<String> lazyString = new Lazy<>(() -> {
            System.out.println("Initializing lazy string...");
            return "Hello, World!";
        });

        System.out.println(lazyString.get());
        System.out.println(lazyString.get());
        System.out.println(lazyString.get());
    }
}

在上面的代碼中,我們創(chuàng)建了一個 Lazy<String> 對象,并傳入一個 lambda 表達(dá)式,用于提供 String 類型的對象。在 main() 方法中,我們多次調(diào)用 lazyString.get() 方法,并打印返回值。由于 value 變量只會被初始化一次,因此只有在第一次調(diào)用 lazyString.get() 方法時會輸出 "Initializing lazy string...",后續(xù)調(diào)用時不會輸出。

使用雙重檢查鎖定模式實現(xiàn)懶加載

雙重檢查鎖定模式是一種常見的用于實現(xiàn)懶加載的技術(shù)。它利用了同步塊和 volatile 關(guān)鍵字來確保線程安全和懶加載。

以下是使用雙重檢查鎖定模式實現(xiàn)懶加載

第一步,創(chuàng)建一個Java類,并聲明一個泛型類型,以存儲惰性計算的值。在我們的示例中,我們將使用泛型類型T,以便我們可以使用Lazy類來存儲任何類型的值。

public class Lazy<T> {
    private final Supplier<T> supplier;
    private volatile T result;

    public Lazy(Supplier<T> supplier) {
        this.supplier = supplier;
    }

    public T get() {
        T value = result;
        if (value == null) {
            synchronized (this) {
                value = result;
                if (value == null) {
                    value = supplier.get();
                    result = value;
                }
            }
        }
        return value;
    }
}

在上面的代碼中,我們聲明了一個私有Supplier類型的成員變量supplier,它將計算值的函數(shù)作為參數(shù)傳遞。我們還聲明了一個volatile類型的成員變量result,用于存儲計算的結(jié)果,并確保在多線程環(huán)境下正確使用。

第二步,實現(xiàn)惰性加載的邏輯。在我們的Lazy類中,我們實現(xiàn)了一個get()方法,該方法返回計算結(jié)果。在get()方法中,我們使用了雙重檢查鎖定機制來確保懶加載的正確性。在第一次調(diào)用get()方法時,我們檢查result變量是否為空。如果為空,我們使用synchronized代碼塊來避免多個線程同時計算值。在synchronized代碼塊中,我們再次檢查result變量是否為空,以確保在鎖定時另一個線程未計算出值。如果為空,我們調(diào)用supplier.get()方法來計算值,并將結(jié)果存儲在result變量中。在計算完成后,我們將值返回給調(diào)用者。

第三步,使用單例模式確保只初始化一次。為了確保只初始化一次,我們將result變量聲明為volatile類型,并使用雙重檢查鎖定機制。在計算值的過程中,如果另一個線程已經(jīng)計算了值,則返回先前計算的結(jié)果。

第四步,測試我們的Lazy類是否按預(yù)期工作。在測試中,我們將創(chuàng)建一個名為TestLazy的類,并聲明一個Lazy類型的變量,然后將一個匿名函數(shù)傳遞給Lazy類的構(gòu)造函數(shù)來計算一個值。我們將使用該變量的值來測試惰性加載和單例模式的正確性。

來計算一個值。我們將使用該變量的值來測試惰性加載和單例模式的正確性。

public class TestLazy {
    public static void main(String[] args) {
        Lazy<Integer> lazyValue = new Lazy<>(() -> {
            int result = 100 + 200;
            System.out.println("Calculating value...");
            return result;
        });

        System.out.println("Before calling get()");
        // 第一次調(diào)用
        int value1 = lazyValue.get();
        System.out.println("After calling get()");
        // 第二次調(diào)用
        int value2 = lazyValue.get();
        System.out.println("After calling get() again");

        System.out.println("value1: " + value1);
        System.out.println("value2: " + value2);

        // 判斷是否為同一個對象
        System.out.println("Is same instance: " + (lazyValue == lazyValue));
    }
}

運行該測試類后,我們期望看到的輸出是:

vbnetCopy code
Before calling get()
Calculating value...
After calling get()
After calling get() again
value1: 300
value2: 300
Is same instance: true

輸出表明,第一次調(diào)用get()方法時,計算值的函數(shù)被調(diào)用并計算出值。在第二次調(diào)用get()方法時,我們沒有看到“Calculating value…”這個輸出,這證明了惰性加載的正確性。此外,我們還檢查了兩次獲取到的值是否相等,以及對象是否是同一個實例,這證明了單例模式的正確性。

最后,我們現(xiàn)在已經(jīng)有了一個實現(xiàn)懶加載的Lazy類,該類使用Supplier接口實現(xiàn)了惰性加載和單例模式,使得我們可以輕松地延遲計算值,同時避免了多次初始化變量的問題。

到此這篇關(guān)于詳解如何在Java中實現(xiàn)懶加載的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java懶加載內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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