Scala的懒惰val的（隐藏）成本是多少？

Scala的一个方便功能是lazy val，其中a的求值val被延迟到必要时（首次访问时）。

当然，lazy val必须有一些开销-Scala必须跟踪某个值是否已经被评估并且评估必须同步，因为多个线程可能会尝试同时首次访问该值。

-的确切成本是多少lazy val-是否存在与a相关联的隐藏布尔标志lazy val以跟踪是否已被评估，确切地同步了什么，还有更多成本吗？

另外，假设我这样做：

class Something {
    lazy val (x, y) = { ... }
}

这是就等于拥有两个独立的lazy val小号x和y还是我得到的开销只有一次，一对(x, y)？

这是从scala邮件列表中获取的，并lazy根据Java代码（而不是字节码）提供了实现细节：

class LazyTest {
  lazy val msg = "Lazy"
}

被编译为等效于以下Java代码的内容：

class LazyTest {
  public int bitmap$0;
  private String msg;

  public String msg() {
    if ((bitmap$0 & 1) == 0) {
        synchronized (this) {
            if ((bitmap$0 & 1) == 0) {
                synchronized (this) {
                    msg = "Lazy";
                }
            }
            bitmap$0 = bitmap$0 | 1;
        }
    }
    return msg;
  }

}

好像编译器安排了一个类级别的位图int字段将多个惰性字段标记为已初始化（或未初始化），并且如果位图的相关xor指示有必要，则在同步块中初始化目标字段。

使用：

class Something {
  lazy val foo = getFoo
  def getFoo = "foo!"
}

产生样本字节码：

 0  aload_0 [this]
 1  getfield blevins.example.Something.bitmap$0 : int [15]
 4  iconst_1
 5  iand
 6  iconst_0
 7  if_icmpne 48
10  aload_0 [this]
11  dup
12  astore_1
13  monitorenter
14  aload_0 [this]
15  getfield blevins.example.Something.bitmap$0 : int [15]
18  iconst_1
19  iand
20  iconst_0
21  if_icmpne 42
24  aload_0 [this]
25  aload_0 [this]
26  invokevirtual blevins.example.Something.getFoo() : java.lang.String [18]
29  putfield blevins.example.Something.foo : java.lang.String [20]
32  aload_0 [this]
33  aload_0 [this]
34  getfield blevins.example.Something.bitmap$0 : int [15]
37  iconst_1
38  ior
39  putfield blevins.example.Something.bitmap$0 : int [15]
42  getstatic scala.runtime.BoxedUnit.UNIT : scala.runtime.BoxedUnit [26]
45  pop
46  aload_1
47  monitorexit
48  aload_0 [this]
49  getfield blevins.example.Something.foo : java.lang.String [20]
52  areturn
53  aload_1
54  monitorexit
55  athrow

像元组一样初始化的值lazy val (x,y) = { ... }通过相同的机制嵌套了缓存。元组结果被延迟评估并缓存，对x或y的访问将触发元组评估。从元组中单独提取值是独立且懒惰地完成（并缓存）的。因此上述双实例化代码生成x，y和x$1类型的字段Tuple2。

使用Scala 2.10，像这样的惰性值：

class Example {
  lazy val x = "Value";
}

被编译为类似于以下Java代码的字节代码：

public class Example {

  private String x;
  private volatile boolean bitmap$0;

  public String x() {
    if(this.bitmap$0 == true) {
      return this.x;
    } else {
      return x$lzycompute();
    }
  }

  private String x$lzycompute() {
    synchronized(this) {
      if(this.bitmap$0 != true) {
        this.x = "Value";
        this.bitmap$0 = true;
      }
      return this.x;
    }
  }
}

请注意，位图由表示boolean。如果添加另一个字段，则编译器将增加该字段的大小，使其能够表示至少两个值，即表示为byte。这只适用于大量课程。

但是您可能想知道为什么这可行？输入同步块时必须清除线程本地缓存，以便将非易失性x值刷新到内存中。这篇博客文章给出了解释。

斯卡拉SIP-20提出了一个新的lazy val实现，它更正确，但比“当前”版本慢25％。

该建议的实施是这样的：

class LazyCellBase { // in a Java file - we need a public bitmap_0
  public static AtomicIntegerFieldUpdater<LazyCellBase> arfu_0 =
    AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(LazyCellBase.class, "bitmap_0");
  public volatile int bitmap_0 = 0;
}
final class LazyCell extends LazyCellBase {
  import LazyCellBase._
  var value_0: Int = _
  @tailrec final def value(): Int = (arfu_0.get(this): @switch) match {
    case 0 =>
      if (arfu_0.compareAndSet(this, 0, 1)) {
        val result = 0
        value_0 = result
        @tailrec def complete(): Unit = (arfu_0.get(this): @switch) match {
          case 1 =>
            if (!arfu_0.compareAndSet(this, 1, 3)) complete()
          case 2 =>
            if (arfu_0.compareAndSet(this, 2, 3)) {
              synchronized { notifyAll() }
            } else complete()
        }
        complete()
        result
      } else value()
    case 1 =>
      arfu_0.compareAndSet(this, 1, 2)
      synchronized {
        while (arfu_0.get(this) != 3) wait()
      }
      value_0
    case 2 =>
      synchronized {
        while (arfu_0.get(this) != 3) wait()
      }
      value_0
    case 3 => value_0
  }
}

截至2013年6月，该SIP尚未获得批准。我希望根据邮件列表讨论，它可能会被批准并包含在Scala的未来版本中。因此，我认为您应该注意Daniel Spiewak的观察：

懒惰的val *不是*免费的（甚至便宜）。仅当您绝对需要懒惰以获得正确性而不是优化时才使用它。

我就这个问题写了一篇文章 https://dzone.com/articles/cost-laziness

简而言之，惩罚很小，实际上您可以忽略它。

给定scala为懒惰生成的bycode，它可能会遇到线程安全问题，如双重检查锁定http://www.javaworld.com/javaworld/jw-05-2001/jw-0525-double.html?page=1中所述