将单例对象编码为惰性VAL

Question

我们正在为Scala程序开发一个静态验证器（本硕士论文中描述的早期工作），目前的重点是验证涉及延迟评估的Scala特性。我们主要感兴趣的是特征的语义（行为），而不是其他（尽管很重要）方面，如可理解性或简洁性。

为了简化事情，我们暂时忽略了单例对象可能具有的特殊角色。例如，有些是伴随对象（这可能与它们的懒惰性质正交），或者有些是包对象。

懒惰的瓦尔斯

假设一个懒惰的瓦尔

lazy val v = I

其中I是初始化块，即确定懒惰val值的代码。初始化块I在第一次取消引用懒惰valv时执行。

单例对象

假设一个单态对象

object Foo {
  C1

  val v1 = I1
  var v2 = I2
  lazy val v3 = I3
  def m() {C2}
}

其中，C1是构成对象Foo构造函数的代码，I1到I3也是初始化器块，C2是方法m的主体。当第一次使用对象Foo时（取消引用或分配给变量/字段），然后执行C1、I1和I2I3仅在Foo时执行。v3被解除引用（因为v3是一个惰性val），每当调用m时，就会执行C2。

考虑这个版本的<代码> Foo，其中Stutelon对象已经被一个懒惰的VAR和一个匿名类编码：

// Should probably sit in a package object
lazy val Foo = new {
  C1

  val v1 = I1
  var v2 = I2
  lazy val v3 = I3
  def m() {C2}
}

有人能想出一个原因来解释为什么将单例对象Foo编码为懒惰val会显示出与原始单例对象不同的行为吗？也就是说，是否存在编码版本的语义与原始代码不同的情况？

Answer 1

至少有一个主要的语义差异，我在下面解释了。我认为在多线程上下文中有一些角落情况，因为对象是在他们类的静态初始化器期间创建的，静态初始化器与锁有一种奇怪的交互。但是我不是JVM多线程专家，所以我不知道细节。

不管怎样，即使在单线程上下文中也会发生一些事情（至少在当前标准库中的Maniests，也许还有ClassTags的实现中使用）。

考虑以下两个对象：

object A {
  val other = B
}
object B {
  val other = A
}

这是有效的Scala代码，访问A.其他或B.其他将正确返回另一个。这是因为A的"val"是在调用超级构造函数后初始化的。本质上，您可以以某种方式将上述对象翻译成这个"低级"代码：

private var instanceA: AClass = null
def A(): AClass = {
  if (instanceA == null)
    new AClass
  instanceA
}
class AClass {
  def this() = {
    // reification of the constructor of A
    super()
    instanceA = this
    this.other = B()
  }
}

当然，B的翻译也是类似的。您可以看到，在调用B（）初始化A.other时，全局变量instanceA已经初始化。因此，当创建B并访问A（）以初始化B.other时，def A（）将立即返回A的正确实例。

lazy vals没有这种早期初始化，因此将对象编码为简单的lazy vals不会飞行。访问任何一个对象都将“死锁”，只有线程在等待自己。